基于地面激光雷达点云数据的林冠截留模型的构建方法技术

本发明专利技术涉及基于地面激光雷达点云数据的林冠截留模型的构建方法，包括：基于地面激光雷达获取植被的LiDAR三维结构点云数据并计算植被体积；将所述植被体积中的植被体元作为输入，将郁闭度、植被持水能力以及饱和植被的平均蒸发速率融入到Gash模型中，构建基于地面激光雷达的林冠截留模型。本发明专利技术通过提取LiDAR林分三维结构参数，对林冠截留模型进行改进，提高林冠截留的估计精度；进一步揭示林分尺度上森林水文的过程机制，为森林生态系统水土保持和水源涵养功能修复管理提供科学依据和技术支撑。术支撑。术支撑。

【技术实现步骤摘要】
基于地面激光雷达点云数据的林冠截留模型的构建方法


[0001]本专利技术涉及林冠截留模型
，特别是涉及基于地面激光雷达点云数据的林冠截留模型的构建方法。

技术介绍

[0002]林冠截留是森林对降水的初次分配过程，影响蒸散发、土壤入渗等其他水文过程的水分输入，在地表径流形成和土壤水分收支平衡中具有重要作用。
[0003]目前国内外对林火干扰下的森林水文过程研究主要关注的是大尺度上流域蒸散发和径流影响的研究，但目前对林分尺度上的水文过程对林火干扰的响应研究较少，尤其是对林冠截留变化的影响，大多为定性描述，对于林火干扰下的林分结构属性改变及其对应的林冠截留过程变化，需做进一步深入研究。
[0004]森林干扰及植被的恢复是驱动林分结构特征变化和林冠截留变化的重要因素，森林干扰过程对林冠截留功能的影响，不仅表现在干扰对林冠截留的影响，还包括干扰后植被的恢复对林冠结构的变化对林冠截留功能的影响。对于森林生态系统管理者而言，掌握不同森林干扰事件及其植被恢复演替过程的林分结构和水文过程变化规律十分必要，对于科学规划火干扰后的生态系统健康和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于地面激光雷达点云数据的林冠截留模型的构建方法，其特征在于，包括：基于地面激光雷达获取植被的LiDAR三维结构点云数据并计算植被体积，其中所述LiDAR三维结构点云数据包括：树干体积、树冠体积、林冠容重、枝条倾角和叶倾角；将所述植被体积中的植被体元作为输入，将郁闭度、植被持水能力以及饱和植被的平均蒸发速率融入到Gash模型中，构建基于地面激光雷达的林冠截留模型。2.根据权利要求1所述的基于地面激光雷达点云数据的林冠截留模型的构建方法，其特征在于，获取所述植被的LiDAR三维结构点云数据，包括：基于所述地面激光雷达获取植被的点云数据，将所述植被的点云数据进行去噪、裁剪、重采样、地面点滤波处理，得到LiDAR点云数据集；通过所述LiDAR点云数据集，构建体元模型，获得体元数量，通过所述体元数量对所述植被各部分结构参数进行测量，获取所述植被的LiDAR三维结构点云数据；其中，所述LiDAR三维结构点云数据中包含空间三维坐标信息和激光反射强度信息。3.根据权利要求2所述的基于地面激光雷达点云数据的林冠截留模型的构建方法，其特征在于，构建所述体元模型，获得体元数量，包括：将所述植被的点云数据按照预置单位面积进行体素化，将空间分为1cm3的体素网格，获得所述体元模型，将包含在单元体素网格内的所述点云数据合并成单位数量体元，统计所述体元数量。4.根据权利要求1所述的基于地面激光雷达点云数据的林冠截留模型的构建方法，其特征在于，计算所述植被体积的方法为：V
veg
＝V
T
+V
C
+V
U
其中，V
veg
为单位体积内包含植被的体元数量，V
T
为树干体积、V
C
为林冠体积，V
U
为林下层植被体积。5.根据权利要求4所述的基于地面激光雷达点云数据的林冠截留模型的构建方法，其特征在于，获取所述植被持水能力，包括：通过所述LiDAR三维结构点云数据获得植被各部分体元表面积，结合室内实验获取的单位面积枝叶持水能力参数，反演获取所述植被持水能力；其中，所述植被各部分持水能力包括树干持水能力S
vt
和林冠持水能力S
vc
。6.根据权利要求5所述的基于地面激光雷达点云数据的林冠截留模...

【专利技术属性】
技术研发人员：李顺，黄超，吴志伟，
申请(专利权)人：江西师范大学，
类型：发明
国别省市：