一种适用于野外连续观测的植被株高自动测定方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种适用于野外连续观测的植被株高自动测定方法及系统，该方法包括以下步骤：获取激光设备的初始位置信息，判断激光设备的初始位置信息是否符合预设初始位置信息，若符合，实时获取激光设备到周边植被的激光反射点云信息，以及获取对应时刻激光设备距离地面的高度，判断获取到的激光反射点云信息是否符合预设激光反射点云信息，若符合，确认此时激光设备距离地面的高度为植被株高。本发明专利技术可在野外执行长期无人值守，按照预设要求，对植被进行全天候观测，自动获取植被株高信息，节省人力，提高行业生产的智慧程度，且植被株高测定准确度高。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于野外连续观测的植被株高自动测定方法及系统
本专利技术涉及植被观测
，具体地涉及一种适用于野外连续观测的植被株高自动测定方法及系统。
技术介绍
植被株高属于植被生长重要参数，其数值和变化特征是对周边环境条件的重要反馈。对植被株高进行测量，并对测量数据进行变化检测，有益于对植被的生长状态和健康情况进行了解和评估，帮助农业、林业、草业和生态等领域的科学研究人员发现自然现象或者厘清科学问题，同时也可帮助这些行业生产人员对目标植被采取有效管理措施，提高生产效率。目前，植被株高数据的获取多为人工借助标尺进行测定，对人力和气象条件都有极大依赖，即使有自动或者半自动测定的简单装置或设备，也不能满足对植被株高长期、自动、准确的定位测定要求。因此，一种适用于野外连续观测的植被株高自动测定方法及系统，对植被科学研究和相关行业生产活动都有重要意义和现实需求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种实现实时测定监控的适用于野外连续观测的植被株高自动测定方法及系统。本专利技术公开的一种适用于野外连续观测的植被株高自动测定方法及系统的技术方案是:本专利技术提供了一种适用于野外连续观测的植被株高自动测定方法，该方法包括以下步骤：S101：获取激光设备的初始位置信息；S102：判断激光设备的初始位置信息是否符合预设初始位置信息；若不符合，执行步骤S103：移动激光设备至预设初始位置，并重复执行步骤S102；若符合，执行步骤S104：实时获取激光设备到周边植被的激光反射点云信息，以及获取对应时刻激光设备距离地面的高度；S105：判断获取到的激光反射点云信息是否符合预设激光反射点云信息；若不符合，执行步骤S106：移动激光设备，并重复执行步骤S105。若符合，执行步骤S107：确认此时激光设备距离地面的高度为植被株高。作为优选方案，该方法还包括步骤：S201：获取激光设备周边所有植被的激光反射点云信息，作为植被点云总信息集；S202：分析和处理植被点云总信息集，获取植被点云总信息集包含的植株数量信息、植株空间坐标信息、植株侧向距离信息；S203：根据预设植株侧向距离信息对植被点云总信息集进行筛选，筛选出植被点云总信息集中植株侧向距离信息与预设植株侧向距离信息相同的点云信息，作为同距点云信息集；S204：根据预设植株空间坐标信息对同距点云信息集进行筛选，筛选出同距点云信息集中植株空间坐标信息与预设植株空间坐标信息相同的点云信息，作为同标点云信息集；S205：确认同标点云信息集为单株植被包含的激光反射点云信息；S206：获取单株植被的同标点云信息集包含的激光反射点云信息及对应时刻激光设备距离地面的高度；S207：判断单株植被的同标点云信息集包含的激光反射点云信息是否符合预设激光反射点云信息；S208：确认此时激光设备距离地面的高度为该单株植被株高。作为优选方案，该方法还包括步骤：S301：统计确认后的单株植被株高，作为总植被株高集；S302：根据总植被株高集将激光设备依次移动至每株植被株高对应的位置；S303：再次获取激光设备在每株植被株高位置时的激光反射点云信息；S304：比对激光设备在同一株高对应的位置多次获取到的激光反射点云信息。作为优选方案，该方法还包括步骤：S501：获取激光设备距离地面的高度；S502：实时获取在垂直方向上激光设备到每株植被的顶部的距离；S503：根据获取到的激光设备距离地面的高度和距离植被的距离运算得出植被株高。作为优选方案，该方法还包括以下步骤：S601：统计获取到的每株植被株高数据作为总株高数据集；S602：判断总株高数据集包含的株高数据是否符合预设丢弃株高数据；S603：丢弃符合预设丢弃株高数据的株高数据。作为优选方案，在步骤丢弃符合预设丢弃株高数据的株高数据之后，还包括以下步骤：S604：统计符合预设丢弃株高数据的株高数据作为丢弃数据集；S605：判断丢弃数据集所占总株高数据集的比例是否符合预设比例；若符合，则执行步骤S606：丢弃符合预设丢弃株高数据的株高数据，并将该组数据标注为“植被呈摇动状态”。本专利技术还提供了一种适用于野外连续观测的植被株高自动测定系统，该系统包括：激光设备，包括水平激光测定组件和垂直激光测定组件，所述水平激光测定组件用于获取侧向植株侧向高度信息，所述垂直激光测定组件用于垂向获取植株高度信息。终端，用于接收所述垂直激光测定装置和水平激光测定装置传输来的信息并作对应的响应。电源，用于提供所述激光设备和终端所需供电。作为优选方案，所述水平激光测定组件包括升降装置，还包括安装在所述升降装置上的激光雷达和单点激光测距装置，所述激光雷达和单点激光测距装置通过所述升降装置可进行升降，所述激光雷达用于实时获取周边植被的激光反射点云信息，所述单点激光测距装置用于实时获取激光雷达距离地面的高度。作为优选方案，所述垂直激光测定组件包括垂直固定支架，所述垂直固定支架上安装有至少一个垂直激光测距装置，所述垂直激光测距装置用于垂向获取垂直激光测距装置到植被顶部的距离。本专利技术还提供了一种存储介质，该存储介质中存储有用于所述终端执行的如上所述的适用于野外连续观测的植被株高自动测定方法。本专利技术提供的适用于野外连续观测的植被株高自动测定方法及系统，启动激光设备后，获取激光设备的初始位置信息，并判断激光设备的初始位置信息是否符合预设初始位置信息，若不符合，则移动激光设备至预设初始位置；若符合，则由激光设备直接开始实时获取激光设备到周边植被的激光反射点云信息，并获取对应时刻的激光设备距离地面的高度；获取到激光反射点云信息后，判断获取到的激光反射点云信息是否符合预设激光反射点云信息，若符合，确认此时激光设备距离地面的高度为植被株高；若不符合，则继续移动激光设备，并重复获取激光反射点云信息，并进行判断，直至获取到的激光反射点云信息符合预设激光反射点云信息。本专利技术可在野外执行长期无人值守，按照预设要求，对植被进行全天候观测测定，自动获取植被株高信息，节省人力，提高行业生产的智慧程度，且植被株高测定准确度高。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1是本专利技术的适用于野外连续观测的植被株高自动测定方法的实施例一的流程示意图。图2是本专利技术的适用于野外连续观测的植被株高自动测定方法的实施例二的流程示意图。图3是本专利技术的适用于野外连续观测的植被株高自动测定方法的实施例二的流程示意图。图4是本专利技术的适用于野外连续观测的植被株高自动测定方法的实施例三本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于野外连续观测的植被株高自动测定方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：/nS101：获取激光设备的初始位置信息；/nS102：判断激光设备的初始位置信息是否符合预设初始位置信息；/n若不符合，执行步骤S103：移动激光设备至预设初始位置，并重复执行步骤S102；/n若符合，执行步骤S104：实时获取激光设备到周边植被的激光反射点云信息，以及获取对应时刻激光设备距离地面的高度；/nS105：判断获取到的激光反射点云信息是否符合预设激光反射点云信息；/n若不符合，执行步骤S106：移动激光设备，并重复执行步骤S105；/n若符合，执行步骤S107：确认此时激光设备距离地面的高度为植被株高。/n

【技术特征摘要】
1.一种适用于野外连续观测的植被株高自动测定方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
S101：获取激光设备的初始位置信息；
S102：判断激光设备的初始位置信息是否符合预设初始位置信息；
若不符合，执行步骤S103：移动激光设备至预设初始位置，并重复执行步骤S102；
若符合，执行步骤S104：实时获取激光设备到周边植被的激光反射点云信息，以及获取对应时刻激光设备距离地面的高度；
S105：判断获取到的激光反射点云信息是否符合预设激光反射点云信息；
若不符合，执行步骤S106：移动激光设备，并重复执行步骤S105；
若符合，执行步骤S107：确认此时激光设备距离地面的高度为植被株高。


2.如权利要求1所述的适用于野外连续观测的植被株高自动测定方法，其特征在于，该方法还包括步骤：
S201：获取激光设备周边所有植被的激光反射点云信息，作为植被点云总信息集；
S202：分析和处理植被点云总信息集，获取植被点云总信息集包含的植株数量信息、植株空间坐标信息、植株侧向距离信息；
S203：根据预设植株侧向距离信息对植被点云总信息集进行筛选，筛选出植被点云总信息集中植株侧向距离信息与预设植株侧向距离信息相同的点云信息，作为同距点云信息集；
S204：根据预设植株空间坐标信息对同距点云信息集进行筛选，筛选出同距点云信息集中植株空间坐标信息与预设植株空间坐标信息相同的点云信息，作为同标点云信息集；
S205：确认同标点云信息集为单株植被包含的激光反射点云信息；
S206：获取单株植被的同标点云信息集包含的激光反射点云信息及对应时刻激光设备距离地面的高度；
S207：判断单株植被的同标点云信息集包含的激光反射点云信息是否符合预设激光反射点云信息；
S208：确认此时激光设备距离地面的高度为该单株植被株高。


3.如权利要求2所述的适用于野外连续观测的植被株高自动测定方法，其特征在于，该方法还包括步骤：
S301：统计确认后的单株植被株高，作为总植被株高集；
S302：根据总植被株高集将激光设备依次移动至每株植被株高对应的位置；
S303：再次获取激光设备在每株植被株高位置时的激光反射点云信息；
S304：比对激光设备在同一株高对应的位置多次获取到的激光反射点云信息。


4.如权利要求3所述的适用于野外连续观测的植被株高自动测...

【专利技术属性】
技术研发人员：柏军华，柳钦火，肖青，李静，张召星，
申请(专利权)人：中国科学院空天信息创新研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11