基于无人机激光雷达遥感的亚热带常绿阔叶林群落垂直结构分析.pptxVIP

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基于无人机激光雷达遥感的亚热带常绿阔叶林群落垂直结构分析汇报人:2024-01-24

目录CONTENTS引言研究区域与数据获取亚热带常绿阔叶林群落垂直结构特征基于无人机激光雷达遥感的垂直结构分析方法结果与分析结论与展望

01引言

亚热带常绿阔叶林是我国重要的森林类型之一,具有极高的生态和经济价值。无人机激光雷达遥感技术为森林群落垂直结构研究提供了新的手段和方法。通过无人机激光雷达遥感技术对亚热带常绿阔叶林群落垂直结构进行分析,可以更加深入地了解该森林类型的生态特征和功能,为森林保护和管理提供科学依据。研究背景与意义

国内外研究现状及发展趋势国内外在森林群落垂直结构研究方面已经取得了一定的成果,但大多基于传统测量方法,效率较低且难以实现大范围、高精度的测量。无人机激光雷达遥感技术在森林群落垂直结构研究中的应用逐渐受到关注,具有高效、高精度、大范围等优势。未来发展趋势将更加注重多源遥感数据的融合应用,以及机器学习、深度学习等人工智能技术在数据处理和分析中的应用。

研究目的:利用无人机激光雷达遥感技术,对亚热带常绿阔叶林群落垂直结构进行高精度、高效率的测量和分析,揭示其生态特征和功能。研究目的和内容

研究目的和内容01研究内容02通过无人机搭载激光雷达系统获取亚热带常绿阔叶林的三维点云数据;对点云数据进行预处理和分类,提取植被和非植被信息;03

03评估无人机激光雷达遥感技术在亚热带常绿阔叶林群落垂直结构研究中的适用性和优势。01利用植被信息计算亚热带常绿阔叶林的树高、冠层厚度、叶面积指数等关键参数;02分析亚热带常绿阔叶林群落垂直结构的空间异质性及其与环境因子的关系;研究目的和内容

02研究区域与数据获取

位于亚热带地区,具有典型的常绿阔叶林分布。地理位置属于亚热带季风气候,具有四季分明、温暖湿润的特点。气候条件以常绿阔叶林为主,伴有落叶阔叶林、针叶林等植被类型。植被类型研究区域概况

系统组成包括无人机平台、激光雷达传感器、导航定位系统等。工作原理利用激光雷达传感器发射激光脉冲,通过接收反射回来的光信号,计算目标物体的距离和方位,从而获取三维空间信息。技术优势具有高分辨率、高精度、高效率等优点,适用于复杂地形和植被类型的遥感监测。无人机激光雷达遥感技术

飞行计划设计01根据研究区域的地形和植被特点,制定合理的飞行计划,包括飞行高度、速度、航线等参数。数据采集02按照飞行计划进行无人机激光雷达遥感数据采集,获取研究区域的三维空间信息。数据处理03对采集的数据进行预处理,包括去噪、滤波、坐标转换等步骤,得到高质量的点云数据。进一步进行点云分类、特征提取等处理,提取出植被的结构参数和生物量信息。数据获取与处理

03亚热带常绿阔叶林群落垂直结构特征

指群落在垂直方向上的分层现象,包括地上部分的分层和地下部分的分层。根据植物的高度、生长型和生态位等特征,可将亚热带常绿阔叶林群落垂直结构分为乔木层、灌木层、草本层和地被层等。群落垂直结构的定义与分类群落垂直结构的分类群落垂直结构的定义

乔木层优势明显层次丰富季相变化不明显亚热带常绿阔叶林群落垂直结构特点亚热带常绿阔叶林中,乔木层通常占据主导地位,形成明显的林冠层,对群落的结构和功能起决定性作用。除了乔木层外,还有灌木层、草本层和地被层等多个层次,各层次之间具有相对独立性。由于亚热带地区气候温暖湿润,常绿阔叶林的叶子常年保持绿色,季相变化不如落叶阔叶林明显。

不同层次间的联系与影响垂直结构的复杂性为不同生物提供了多样化的栖息环境和食物来源,促进了生物多样性的形成和维持。生物多样性乔木层通过遮挡阳光,影响下层植物的光照条件,从而改变其生长和发育。同时,下层植物也可能通过反射和透射等方式利用阳光。光照利用不同层次的植物通过根系和枯枝落叶等途径进行养分循环,维持生态系统的稳定和生产力。养分循环

04基于无人机激光雷达遥感的垂直结构分析方法

数据获取通过无人机搭载激光雷达系统获取原始点云数据。噪声滤除采用统计滤波、半径滤波等方法去除点云数据中的噪声点,提高数据质量。数据配准利用GPS/IMU数据对点云数据进行精确配准,消除飞行过程中的误差。点云数据预处理

地面点识别利用点云数据的空间分布特征识别地面点,为后续植被高度提取提供基础。植被高度计算通过计算每个点到最近地面点的距离,获取植被高度信息。植被分层根据植被高度信息,采用聚类分析等方法对植被进行分层,以揭示不同层次的植被结构特征。植被高度提取及分层方法

叶面积指数模型构建基于提取的特征,构建叶面积指数反演模型,如多元线性回归模型、随机森林模型等。模型验证与优化利用独立验证数据集对模型进行验证,并根据验证结果对模型进行优化,提高反演精度。点云数据特征提取从预处理后的点云数据中提取与叶面积指数相关的特征,如点云密度、回波强度等。叶面积指数反演方法

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