基于激光雷達點云數據的單木樹冠體積測量方法

劉 勇，朱子卉，盧 佶，張國威*，吳 昊

(1.安吉縣林業局，浙江 安吉 313300；2.哥廷根大學，德國 哥廷根；3.國家林業和草原局華東調查規劃設計院，浙江 杭州 310000)

1 研究背景

現代森林的可持續經營除了木材生產外，還更加注重保持生物多樣性，滿足動物棲息地、環境和人類休閑游憩等需求，因此，樹木其他組成部分例如樹冠，得到了越來越多的關注。樹冠是樹木光合作用的主要場所，其不僅能提供樹木生長所需能量，還影響森林的生產力和生態功能，例如：樹冠的結構與森林生長，森林生物量以及林分競爭息息相關；樹冠還是眾多動植物的棲息地(例如鳥類或者蟻類)，因此，它也是實現生物多樣性的重要場所。在城市中，樹冠是園林綠化的重要特征之一，它能降低城市的熱島效應，減少空氣和噪音的污染等等。在評估量化森林的生態效益時，除了獲取傳統測樹因子(胸徑，樹高，冠幅，枝下高)數據外，研究者們還期望獲得樹冠的結構和大小的信息，也就是樹冠參數。樹冠參數可以包括樹冠的冠幅、冠長、樹冠投影面積、樹冠表面積和樹冠體積等。在這些樹冠因子中，樹冠體積作為一個三維數據量，在林業和其他領域上得到越來越廣泛的應用。

在傳統林業研究中，樹冠體積有助于了解及監測樹木樹冠的生長及發展過程。眾多學者主要利用樹冠體積與樹高及胸徑或其他測樹因子建立模型對林分結構特征進行預測。有學者通過建立樹冠體積及其它樹冠參數(最大冠徑、冠高)的冪函數模型，對北京市城六區十個主要樹種的樹冠體積及表面積進行了預測?！?br>