“点云智绘”软件与大疆L1结合服务河北承德市某林场林业资源调查

“点云智绘”软件与大疆L1结合服务河北承德市某林场林业资源调查

2021年，悟域测绘承德有限公司购买了大疆经纬M300、L1激光雷达硬件系统与大疆智图、“点云智绘”软件，开始承接公路勘察设计测量与林业资源调查项目。点云智绘软件云祥子系统的界面如图1所示。

图1 本项目中使用的“点云智绘”软件及其林业模块位置示意图
该公司承担某林场的树木颗数调查任务。该林场东西、南北长宽约500m左右，林场总面积300亩。鉴于公司第一次承接相关业务，公司索总亲自开展外业和内业工作，使用M300和L1飞行一个架次，由大疆智图处理生成了的林场的激光雷达点云数据，如图2所示。

（a）整体点云数据示意图（顶视图）
（b）融合反射强度与高程的点云数据示意图（透视图）
图2 点云数据展示

该点云数据为las 1.2格式，数据大小为1.54G，平均点密度约为231个点/平方米。点云数据的覆盖区域多为丘陵，以林木覆盖为主、分布有少量的建筑物，如图3和图4所示。本项目的任务是对点云数据进行分类（类别包括地面、高植被（树木）、建筑物、其他类别），并对其中的高植被进行单木分割和信息提取（包括树的颗数、树的位置、树高、冠幅直径、冠幅面积）。
使用“点云智绘”软件的“林地点云信息提取”模块进行了单木分割和信息提取，相关模块的位置如图1所示。“林地点云信息提取”模块同时包含了类别重置、粗差剔除、地面点提取、高程归一化、分类、单木分割、单木参数提取与报表生成等步骤，获取的分类与地形提取结果分别如图3、图4所示。该模块具有一键、无参模式；同时，悟域测绘承德有限公司的索总亲自使用“无参”模式时，根据林场的实际情况，修改高植被的最低高程值（1.0m）、树冠平均半径（1.2m）、单个对象包含的最少点数（10）等阈值，如图5所示。索总使用的电脑具有128G的内存，花费15分钟完成了整个激光雷达点云的处理、分析与林业报表生成工作。
图3 点云分类效果

图4 地形提取结果

（a）修改高植被的最低高程值（1.0m）

（b）修改树冠平均半径（1.2m）、单个对象包含的最少点数（10）
图5 参数取值修改情况

（a）单木分割结果（全局顶视图）

（b）单木分割结果（局部透视图）

（c）单木分割结果（局部透视图）
图 6 单木分割结果

单木分割结果如图6所示，相应的部分单木提取的参数如表1所示。对输出的csv格式的林木统计报表（如表1所示）进行统计，得出整个林场的林木参数统计信息，见表2。由表2可知，该林场共有3422颗树木，最小的树高为1.27m、最大的树高为25.04m、平均树高为8.93m，平均树冠直径为5.63m，平均树冠面积为15.32平方米。
索总与林场的工作人员交流该，林场工作人员表示“点云智绘”软件自动获取的林木统计信息与实际抽样调查结果基本一致。

悟域测绘承德有限公司的索总从事无人机遥感业务仅仅两年，使用大疆经纬M300、L1激光雷达硬件系统与大疆智图、“点云智绘”软件的时间不到半年。在很短的时间内，索总熟练掌握了无人机激光雷达数据获取、预处理、点云数据处理与分析的相关业务，在服务地形测绘的同时积极开拓林业资源调查市场。该林场资源调查项目，不仅证明了“点云智绘” 软件的一键模式具有自动化程度高、简单、易用、效率高的优点，而且处理与分析结果具有高精度的特点。