[发明专利]一种森林单木参数提取方法

权利要求书

1.一种森林单木参数提取方法，其特征在于包括以下步骤：

1)提取森林的激光雷达波形数据的特征参数；

2)采用高斯分解方法，对森林的激光雷达波形数据进行点云化处理，得到森林的三维点云数据以及高斯分解后激光雷达波形数据的脉冲宽度和强度；

3)对森林的三维点云数据以及高斯分解后激光雷达波形数据的脉冲宽度和强度进行辐射定标校正，得到辐射定标校正后森林的三维点云数据以及辐射定标校正后激光雷达波形数据的脉冲宽度和强度；

4)根据辐射定标校正后森林的三维点云数据、辐射定标校正后激光雷达波形数据的脉冲宽度和强度以及实际测量的森林单木点云数据，对森林进行单木分割，得到森林的单木分割结果，具体过程为：

4.1)采用基于CHM图像的单木分割方法，对辐射定标校正后森林的三维点云数据进行初步分割，得到森林的CHM分割结果；

4.2)采用大数据处理方法，根据辐射定标校正后激光雷达波形数据的脉冲宽度和强度以及实际测量的森林单木点云数据，对森林的CHM分割结果进行特征判别，若CHM分割结果中存在错误分割和/或漏分，则进入步骤4.3)；若CHM分割结果中不存在错误分割和/或漏分，则CHM分割结果即为森林的单木分割结果，进入步骤5)；

4.3)采用基于三维点云数据的分割方法，对CHM分割结果中的错误分割和/或漏分进行点云直接分割，得到森林的单木分割结果；

5)根据激光雷达波形数据的特征参数、辐射定标校正后森林的三维点云数据以及辐射定标校正后激光雷达波形数据的脉冲宽度和强度，对单木分割结果进行参数提取，得到森林中每一单木的单木参数。

2.如权利要求1所述的一种森林单木参数提取方法，其特征在于，所述激光雷达波形数据的特征参数包括激光雷达波形数据的前沿、后沿和半能量高度。

3.如权利要求1所述的一种森林单木参数提取方法，其特征在于，所述步骤4.2)的具体过程为：

4.2.1)构建CHM分割结果的判别特征：若CHM分割结果中某一树木被正确分割，记为该树木被正确分割；若CHM分割结果中某一树木未被分割，记为该树木被漏分；若CHM分割结果中某一树木被错误分割，记为该树木被错误分割；

4.2.2)根据辐射定标校正后激光雷达波形数据的脉冲宽度和强度，识别CHM分割结果中树木的树种信息；

4.2.3)采用大数据处理方法，根据识别的树种信息以及构建的判别特征，将CHM分割结果与实际测量的森林单木点云数据进行比较，得到CHM分割结果中各树木的特征判别结果；

4.2.4)根据CHM分割结果中各树木的特征判别结果，判断CHM分割结果中是否存在错误分割和/或漏分，若CHM分割结果中存在错误分割和/或漏分，则进入步骤4.3)；若CHM分割结果中不存在错误分割和/或漏分，则CHM分割结果即为森林的单木分割结果，进入步骤5)。

4.如权利要求3所述的一种森林单木参数提取方法，其特征在于，所述CHM分割结果中各树木的特征判别结果包括分割得到的树木总数、正确分割的棵数、错误分割的棵数以及漏分的棵数。

5.如权利要求1所述的一种森林单木参数提取方法，其特征在于，所述基于CHM图像的单木分割方法采用标记分水岭分割算法。

6.如权利要求1所述的一种森林单木参数提取方法，其特征在于，所述基于三维点云数据的分割方法采用点云直接分割算法。

7.如权利要求1至6任一项所述的一种森林单木参数提取方法，其特征在于，所述单木参数包括单木的树种、树种组的分类和冠层分布。