基于无人机数字相机与 LiDAR 协同系统的高原山地森林生物量估计信息融合方法
图像与视频处理
2022-04-15 v1 计算机视觉与模式识别
摘要
林地在全球气候、生态系统、农业和人类生活环境中起着至关重要的作用。因此，有必要采用森林生物量估计方法来监测森林结构与功能的变化，这些是自然资源研究中的关键数据。尽管精确的森林生物量测量在森林清查与评估中十分重要，但在大型山地地区涉及低飞行高度机载光探测与测距 (LiDAR) 的高密度测量成本极高。本研究的目的是利用一种协同结合无人机系统 (UAS) 数字航拍相机与 LiDAR 的系统，发挥其互补优势，量化某高原山地森林保护区的地上生物量 (AGB)。在本研究中，我们利用数字航空摄影测量 (DAP) 所具有的速度快、空间分辨率高和成本低等独特优势，弥补基于 UAS 的 LiDAR 需要地形跟随飞行以获取高分辨率数据这一林业清查不足。结合通过高空高速 UAS 获取的稀疏 LiDAR 点用于地形提取，可获得稠密归一化 DAP 点云，从而生成准确的高分辨率冠层高度模型 (CHM)。基于从多光谱图像获得的 CHM 和光谱属性，我们以相当的成本效益估计并绘制了感兴趣区域的 AGB。我们的研究支持利用 DAP 与 LiDAR 测量之间的互补性来开发大规模全覆盖 AGB 制图预测模型。该工作也揭示了在高原山地森林区协同利用 UAS 数字相机与 LiDAR 的潜力。
引用
@article{arxiv.2204.06746,
title = {Information fusion approach for biomass estimation in a plateau mountainous forest using a synergistic system comprising UAS-based digital camera and LiDAR},
author = {Rong Huang and Wei Yao and Zhong Xu and Lin Cao and Xin Shen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2204.06746},
year = {2022}
}