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"沒有任何問題比人類賴以生存的森林生態(tài)系統(tǒng)更重要了，在經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展中應(yīng)賦予林業(yè)首要地位。"

森林被譽為“地球之肺”，對于維持地球生態(tài)平衡發(fā)揮著決定性作用。在林業(yè)轉(zhuǎn)向以生態(tài)建設(shè)為主的歷史性時刻，我國已把發(fā)展林業(yè)作為建設(shè)生態(tài)文明的首要任務(wù)。隨著林業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)的全面推進，基于數(shù)字林業(yè)，充分運用大數(shù)據(jù)等新一代信息技術(shù)，具有感知化、智能化、一體化、協(xié)同化等特征的智慧林業(yè)，正成為林業(yè)發(fā)展的新模式。

在全面深化林業(yè)數(shù)字化改革的進程中，三維激光掃描技術(shù)以快速、精準、全面的三維空間信息捕獲能力，和直觀可視化、計算分析智能化的數(shù)據(jù)優(yōu)勢，已廣泛應(yīng)用在林業(yè)資源調(diào)查、林分結(jié)構(gòu)研究以及單木三維重建等方面。

本期測量方案，我們就走進一片沿河保護林，看中觀RigelSLAM大空間手持激光3D掃描儀，如何以突破性的同步定位建圖技術(shù)，高效獲取林木高精度點云數(shù)據(jù)。

RigelSLAM林業(yè)測量方案

方案特色

1. 單人手持RigelSLAM行進中即可實現(xiàn)樹木激光點云數(shù)據(jù)的連續(xù)采集，操作極其簡單；

2. 掃描距離可達120m，掃描速率高達32萬點/秒，數(shù)據(jù)采集速度快；

3. 270°× 360°大視場，全方位掃描，數(shù)據(jù)獲取完整無遺漏；

4. 無需GPS、RTK定位，可自由穿梭，環(huán)境適應(yīng)性強；

5. 實時掃描實時建圖，掃描結(jié)束便獲得配準好的點云數(shù)據(jù)，導(dǎo)出即用。

方案實施

01 數(shù)據(jù)采集

掃描開始前，先規(guī)劃好路線，針對林地樹木可采取穿梭環(huán)繞方式，在不重復(fù)行走的前提下，確保測區(qū)內(nèi)每棵樹兩側(cè)均有經(jīng)過，以保證點云數(shù)據(jù)的完整性。

一鍵開啟掃描后，只需以正常步速穿過林間，設(shè)備便在移動中自動采集周圍環(huán)境信息。掃描過程中，通過設(shè)備上的高清觸摸顯示屏可實時查看建圖結(jié)果，并可進行縮放、拖拽、旋轉(zhuǎn)等操作。

02 數(shù)據(jù)導(dǎo)出與預(yù)處理

掃描結(jié)束，可直接從RigelSLAM導(dǎo)出數(shù)據(jù)到點云處理軟件中。因為設(shè)備提供實時配準功能，導(dǎo)出數(shù)據(jù)即為整體，無須點云配準。

在軟件中對數(shù)據(jù)進行去噪處理、點云分類，可以直觀了解整片林地的生長狀況。

03 單木數(shù)據(jù)提取

從點云中分離出單木數(shù)據(jù)，可精準分析樹木形態(tài)，快速獲取胸徑、冠幅、樹高等生長指標(biāo)。

04 輸出報告

一鍵輸出報告，自動提取林地所有樹木的空間位置、關(guān)鍵參數(shù)等，為樹木生長趨勢、森林資源調(diào)查、生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)、名木古樹保護等研究提供精確可信的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

與傳統(tǒng)測量方案對比

傳統(tǒng)林業(yè)調(diào)查工作多利用卷尺、卡尺、手持式測高儀等原始儀器來測量樹高、冠幅和胸徑等信息，不僅費時費力、勞動強度大，而且只能獲取部分林區(qū)信息，調(diào)查范圍不夠全面。

基于傳統(tǒng)光學(xué)遙感的測量手段可提供林分水平結(jié)構(gòu)信息，但無法“穿透”林冠而獲取森林垂直結(jié)構(gòu)信息，能夠得到的林分參數(shù)有限，且成像質(zhì)量嚴重依賴太陽等外部光源條件。

而RigelSLAM通過激光雷達主動發(fā)射激光束探測目標(biāo)，因而擁有全天候作業(yè)能力，且發(fā)射的激光束可透過林間隙抵達樹干、樹冠和地面，能夠完整獲取森林的垂直結(jié)構(gòu)信息。此外，短時間內(nèi)連續(xù)自動采集的方式，非常適合對復(fù)雜、廣闊的林區(qū)進行全面監(jiān)測。

從傳統(tǒng)人工變數(shù)字智能，從靜態(tài)平面變動態(tài)立體，以高度的時效性、準確性和互通性，推進智慧林業(yè)建設(shè)，共繪綠色為底的生態(tài)畫卷。