基于地基激光雷達(dá)胸徑提取的單木位置精確測(cè)量

梁曉軍，龐 勇，陳博偉

(中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院資源信息研究所，國(guó)家林業(yè)和草原局林業(yè)遙感與信息技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 北京 100091)

林業(yè)遙感真實(shí)性檢驗(yàn)與地面調(diào)查中[1-3]，需要高精度的單木位置信息。樣地單木位置的精確觀測(cè)已有大量研究及方法探索。傳統(tǒng)林業(yè)樣地單木調(diào)查中，一般首先確立樣地中心或角點(diǎn)從而通過拉皮尺計(jì)算每株樹與中心點(diǎn)或角點(diǎn)相對(duì)距離計(jì)算出單木相對(duì)位置，此種方法通常較為費(fèi)時(shí)，且在計(jì)算坐標(biāo)時(shí)由于皮尺的震蕩及人為觀測(cè)的隨機(jī)性，單木位置的坐標(biāo)值誤差分布具有隨機(jī)性。使用全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(Global Navigation Satellite System，GNSS)定位時(shí)，有使用手持GNSS接收機(jī)直接定位單木位置，也有探索實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)載波相位差分技術(shù)(Real-time Kinematic，RTK)定位的方法，但由于每個(gè)GNSS接收機(jī)單獨(dú)定位誤差會(huì)在2～5 m，導(dǎo)致單木位置不能得到精準(zhǔn)確立[4-7]。使用高精度全站儀(Total Station，TS)觀測(cè)的坐標(biāo)值系統(tǒng)誤差在3 mm之內(nèi)，但通常觀測(cè)為樹皮某處，也不能精確描述單木位置。

地基激光雷達(dá)(Terrestrial Laser Scanning，TLS)高精度的參數(shù)反演能力[8-13]，與機(jī)載激光雷達(dá)(Airborne Laser Scanning，ALS)及人工測(cè)量數(shù)據(jù)結(jié)合可以提供精確的地面驗(yàn)證數(shù)據(jù)[14-16]?；赥LS數(shù)據(jù)使用Hough變換圓檢測(cè)的方法在擬合單木胸徑(Diameter at Breast Height，DBH)時(shí)展示出較高效率和更高精度[17]，同時(shí)基于提取的直徑可以獲得單木DBH處圓心，此圓心可以更好地描述冠幅覆蓋下的單木位置。而基于仿射變換空間校正的思想在全局校正空間點(diǎn)時(shí)具有很高的指導(dǎo)意義，通常在點(diǎn)校正過程中，只需要選擇好校正點(diǎn)，使用一般仿射變換空間校正方法就可以將全局點(diǎn)的坐標(biāo)校正。在匹配相對(duì)坐標(biāo)與地理坐標(biāo)時(shí)，基于影像配準(zhǔn)的方法也有大量研究，如王書涵等[18]提出一種基于TS和快鳥影像協(xié)同的山地定位匹配方法，Sarah等[19]提出一種基于高分辨率影像的高精度冠幅制圖方法。

本研究基于TLS提取的DBH圓心點(diǎn)，經(jīng)過外業(yè)調(diào)查(In-situ Measurement，IM)的DBH數(shù)據(jù)驗(yàn)證篩選，將單木IM坐標(biāo)位置以空間校正方法匹配至DBH中心點(diǎn)處。同時(shí)，基于影像林隙特征，以ALS提取的數(shù)字冠層高度模型(Canopy Height Model，CHM)產(chǎn)品作為基準(zhǔn)，將匹配的IM相對(duì)坐標(biāo)單木位置再匹配至空間地理坐標(biāo)系下，為大面積遙感精確驗(yàn)證提供可靠基礎(chǔ)單木位置數(shù)據(jù)。

1 研究區(qū)及數(shù)據(jù)

研究區(qū)位于黑龍江佳木斯孟家崗林場(chǎng)(130°32′～130°52′ E，46°20′～46°30′ N)，平均海拔250 m，以低山丘陵為主。地勢(shì)西南低，東北高，坡度在10°～20°之間。林場(chǎng)主要森林類型為人工林，主要樹種長(zhǎng)白落葉松(Larix olgensisHenry)，占人工林面積的60.3%。

實(shí)驗(yàn)中激光雷達(dá)數(shù)據(jù)分別選用2017年6月采集的TLS數(shù)據(jù)及同期飛行的ALS數(shù)據(jù)。其中，TLS采用的是Trimble TX8三維激光掃描儀，此設(shè)備測(cè)距噪聲小于2 mm，最大測(cè)量距離120 m，激光波長(zhǎng)為1 500 nm，樣地掃描為一個(gè)中心站加4個(gè)邊緣站的設(shè)置，并均勻布設(shè)10個(gè)圓形靶球及7個(gè)黑白靶標(biāo)；ALS數(shù)據(jù)采集于中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院資源信息研究所研制的CAF-LiCHy機(jī)載遙感系統(tǒng)[20]，此系統(tǒng)搭載了Riegl公司的全波形激光雷達(dá)掃描儀LMS-Q680i，能夠提供高精度高密度離散點(diǎn)云數(shù)據(jù)，孟家崗實(shí)驗(yàn)飛行絕對(duì)高度1 000 m左右，航速50 m·s-1，脈沖重復(fù)頻率300 KHz，航帶旁向重疊率約62%，研究樣地范圍點(diǎn)云數(shù)據(jù)密度10 pts·m-2以上。同時(shí)為研究需要，分別對(duì)TLS及ALS數(shù)據(jù)生產(chǎn)了0.25 m空間分辨率的CHM產(chǎn)品。

針對(duì)研究?jī)?nèi)容，選擇了高、中、低3個(gè)不同株數(shù)密度人工落葉松林樣地。不同株數(shù)密度樣地TLS掃描場(chǎng)景圖如圖1所示。

TLS及ALS數(shù)據(jù)采集的同時(shí)對(duì)4 cm以上徑階單木做了每木檢尺，包括同期實(shí)測(cè)的每木DBH、樹高，并記錄包括枯死及彎曲等的單木生長(zhǎng)狀態(tài)。原始單木位置沿用2012年皮尺及羅盤等測(cè)定IM結(jié)果。使用索佳免棱鏡CX全站儀在樣地中心均勻測(cè)定約1/3單木DBH處樹皮位置并記錄樹號(hào)，同時(shí)測(cè)定TLS的7個(gè)黑白靶標(biāo)點(diǎn)以將TLS坐標(biāo)系平面坐標(biāo)匹配至TS坐標(biāo)系下，此TS的測(cè)距精度在200 m測(cè)距范圍內(nèi)可達(dá)到2.2 mm (2 mm固定誤差加0.2 mm比例誤差)。如圖2給出了其中一個(gè)樣地TS測(cè)點(diǎn)及靶標(biāo)點(diǎn)分布圖。

圖1 不同株數(shù)密度樣地地基激光雷達(dá)掃描場(chǎng)景圖Fig. 1 The preview scenes of sample plots with different stem density

圖2 全站儀測(cè)點(diǎn)及靶標(biāo)點(diǎn)分布Fig. 2 The distribution of mesured points and targets points from total station

從圖2可以看出，樣地中靶標(biāo)設(shè)置基本均勻分布在樣地中心圍繞TLS中心站。TS測(cè)點(diǎn)基本均勻分布在樣地中的設(shè)置有助于降低后續(xù)空間位置校正中的全局單木匹配誤差。

表1給出了3個(gè)不同株數(shù)密度樣地的概況，表中3行自上而下分別對(duì)應(yīng)高中低3種樣地密度。

表1 樣地概況Table 1 The profile of sample plots

2 研究方法

2.1 技術(shù)流程

研究的技術(shù)流程如圖3。

圖3 技術(shù)流程圖Fig. 3 The technical flowchart

首先將TLS數(shù)據(jù)結(jié)合TS靶標(biāo)測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)將TLS及TS數(shù)據(jù)匹配至同一坐標(biāo)系下，并輸出高密度點(diǎn)云數(shù)據(jù)；其次對(duì)TLS數(shù)據(jù)做預(yù)處理，然后對(duì)處理的點(diǎn)云分層?xùn)鸥窕ough變換圓檢測(cè)得到提取的單木DBH及中心點(diǎn)；其后通過比較疊加位置TLS提取DBH與TS位置對(duì)應(yīng)實(shí)測(cè)DBH，得出準(zhǔn)確的TLS單木相對(duì)坐標(biāo)位置。最后，基于TS位置匹配誤差小的外圍點(diǎn)將TS全部測(cè)點(diǎn)做空間校正匹配至TLS平面點(diǎn)上，然后將樣地內(nèi)全部IM單木位置基于TS精確位置匹配的外圍點(diǎn)匹配至TLS坐標(biāo)系下。另一部分，分別對(duì)TLS和ALS數(shù)據(jù)生產(chǎn)統(tǒng)一空間分辨率的CHM產(chǎn)品，目視分析同一區(qū)域的影像林隙特征，將匹配的全樣地相對(duì)坐標(biāo)單木位置匹配至空間地理坐標(biāo)系下，以支持大范圍林業(yè)遙感驗(yàn)證。

2.2 基于TS位置的TLS數(shù)據(jù)預(yù)處理

TLS原始數(shù)據(jù)使用Trimble Realworks軟件基于10 cm圓形靶球?qū)螠y(cè)站數(shù)據(jù)拼站，后將拼站結(jié)果中黑白靶標(biāo)掃描位置與TS測(cè)定的黑白靶標(biāo)位置按順序整理后做位置匹配，得到基于TS原始坐標(biāo)系的點(diǎn)云數(shù)據(jù)。其后使用lastools[21]工具集對(duì)輸出點(diǎn)云做去噪、地面點(diǎn)及非地面點(diǎn)分類、歸一化、裁剪處理得到預(yù)處理結(jié)果。

2.3 基于TLS的胸徑提取

單木DBH的提取主要依賴于高精度高密度的預(yù)處理點(diǎn)云數(shù)據(jù)，預(yù)處理點(diǎn)云拼站誤差2 mm之內(nèi)，點(diǎn)云密度可達(dá)3 000 pts·m-2。使用SEAL[22]軟件胸徑的提取是對(duì)預(yù)處理點(diǎn)云在DBH高度處上下均等取共14層5 cm厚點(diǎn)云分層?xùn)鸥窕?，后基于影像Hough變換圓檢測(cè)，提取直徑與圓中心，從而得到掃描場(chǎng)景內(nèi)每木DBH值與圓心點(diǎn)。

2.4 地面數(shù)據(jù)的匹配

如圖4所示，A、B分別為同一坐標(biāo)系下的TLS提取DBH及TS測(cè)點(diǎn)位置對(duì)應(yīng)實(shí)測(cè)DBH示意圖，在R≤DBH且TLS圓心點(diǎn)與TS點(diǎn)在DBH差小于2 cm的條件下，即|D1-D2|≤2 cm時(shí)認(rèn)為是同株樹的點(diǎn)。從而可以通過空間校正的方法將此兩點(diǎn)匹配起來，所以記錄了樹號(hào)的TS精確位置為將B的圓心(紅點(diǎn)位置)匹配至A圓心后的結(jié)果，準(zhǔn)確的TLS點(diǎn)位以TS點(diǎn)號(hào)對(duì)應(yīng)。這樣做的目的是確保作為匹配基準(zhǔn)的TLS中心點(diǎn)位有對(duì)應(yīng)準(zhǔn)確單木樹號(hào)?；谇懊嫠鯰LS點(diǎn)結(jié)果，可以對(duì)整個(gè)樣地的IM單木坐標(biāo)做基于仿射變換的TS與IM的空間點(diǎn)校正，從而有了基于TLS提取DBH中心點(diǎn)的整樣地精確相對(duì)坐標(biāo)單木位置。

式(1)為空間校正中仿射變換的變換公式，此變換基于平移、縮放、旋轉(zhuǎn)、傾斜對(duì)原始點(diǎn)位做空間位置變換。

式中，Y為校正后坐標(biāo)矩陣，X為校正前坐標(biāo)矩陣，R為旋轉(zhuǎn)矩陣，L為剪切矩陣，S為縮放矩陣，M為平移矩陣。

矩陣R、L、S、M由多組TS及TLS點(diǎn)(X、Y)擬合獲得，所以當(dāng)選取的校準(zhǔn)點(diǎn)位置誤差大時(shí)，最終匹配的Y累計(jì)誤差會(huì)增大；為了控制整個(gè)樣地位置匹配精度，需要盡量均勻選取樣地外圍對(duì)應(yīng)點(diǎn)，從而控制整體點(diǎn)的變換。

TLS與TS及IM位置匹配完畢后，TLS的CHM產(chǎn)品與匹配的IM單木位置直接疊加即為空間校正好的相對(duì)坐標(biāo)地面單木位置結(jié)果。

圖4 全站儀坐標(biāo)點(diǎn)匹配至地基激光雷達(dá)提取中心點(diǎn)示意圖Fig. 4 The schematic diagram of points mesured from total station matching to the center points extracted from terrestrial laser scanning

2.5 地空數(shù)據(jù)的匹配

使用lastools工具集分別對(duì)預(yù)處理的ALS及TLS數(shù)據(jù)生產(chǎn)0.25 m分辨率CHM產(chǎn)品，以支撐影像匹配。

在TLS坐標(biāo)系下，匹配好的精確IM單木位置為相對(duì)坐標(biāo)系坐標(biāo)，而ALS獲取的CHM產(chǎn)品具有精確的地理坐標(biāo)信息。本研究使用CHM產(chǎn)品的林隙特征，將地面相對(duì)坐標(biāo)IM單木位置和ALS的CHM地理位置匹配起來。

如圖5所示，通過對(duì)圖中所示對(duì)應(yīng)區(qū)域的TLS(左)及ALS(右)的CHM林隙特征(圖中黑色區(qū)域中CHM為0的地面)對(duì)比分析，以特征中尖峰、拐角等位置，結(jié)合匹配后的相對(duì)坐標(biāo)點(diǎn)對(duì)可以分別在兩個(gè)CHM產(chǎn)品上構(gòu)造矢量線及矢量矩形，將矩形角點(diǎn)做為控制點(diǎn)，基于此特征及控制點(diǎn)，將地面相對(duì)坐標(biāo)位置通過空間校正的方法匹配至ALS數(shù)據(jù)的地理坐標(biāo)系下，完成地面坐標(biāo)與地理坐標(biāo)系下的ALS數(shù)據(jù)精確匹配?；贏LS的CHM局部最大值對(duì)匹配后的IM單木地理坐標(biāo)做再平移檢查，即假定匹配的IM坐標(biāo)有待再移動(dòng)至更佳位置，在樣地外擴(kuò)10 m后開始對(duì)匹配后的IM坐標(biāo)作1 m、旋轉(zhuǎn)1°窗口移動(dòng)[23]，如果某處整體樹高相關(guān)性最高就認(rèn)為此時(shí)結(jié)果為位置最優(yōu)。

圖5 CHM林隙特征Fig. 5 The characteristics of forest gap in CHM

2.6 精度評(píng)價(jià)

精度評(píng)價(jià)包括兩方面。一是對(duì)相對(duì)坐標(biāo)地面數(shù)據(jù)的精度評(píng)價(jià)，首先使用實(shí)測(cè)DBH數(shù)據(jù)評(píng)價(jià)TLS提取的單木DBH值精度，即TLS提取單木位置對(duì)應(yīng)DBH值與實(shí)測(cè)值的差；其次是DBH提取正確率，基于IM單木位置對(duì)比TLS提取位置是否有過檢或漏檢；然后是最終匹配的IM單木位置上DBH與匹配的TLS位置對(duì)應(yīng)DBH差在2 cm之內(nèi)即認(rèn)為IM單木位置匹配正確；二是對(duì)匹配的相對(duì)坐標(biāo)地面數(shù)據(jù)與ALS數(shù)據(jù)的地理位置的精度評(píng)價(jià)，即對(duì)匹配后的TLS與ALS的CHM產(chǎn)品目視檢查，在CHM產(chǎn)品上檢查像元差，位置差在兩個(gè)像元內(nèi)即認(rèn)為匹配完成。

3 結(jié)果與分析

3.1 TLS胸徑提取結(jié)果

基于Hough變換圓檢測(cè)方法提取的單木DBH值，與實(shí)測(cè)DBH值比較結(jié)果顯示，在3個(gè)不同株數(shù)密度樣地中，單木DBH處無其他目標(biāo)嚴(yán)重遮擋、無倒木情況下，提取正確率為100%。圖6給出了一種密度樣地TLS提取的單木DBH值與實(shí)測(cè)DBH比較誤差分布圖，在誤差定量分析中可以看出，提取DBH值與實(shí)測(cè)值差的絕對(duì)值在1 cm之內(nèi)。

圖6 地基激光雷達(dá)提取胸徑值與實(shí)測(cè)胸徑值差的絕對(duì)值分布Fig. 6 Distribution of DBH absolute value difference between in-situ measured and extracted from terrestrial laser scanning

從相關(guān)性分析中可以看出(圖7)，TLS提取的DBH與實(shí)測(cè)DBH擬合相關(guān)性達(dá)到0.99以上。兩種分析結(jié)果可為IM單木位置匹配至TLS提取DBH中心處提供可靠基礎(chǔ)。

圖7 地基激光雷達(dá)提取胸徑值與實(shí)測(cè)胸徑值相關(guān)性結(jié)果Fig. 7 Relationship between DBH value extracted from terrestrial laser scanning and measured DBH value

3.2 地面數(shù)據(jù)匹配

TS單木點(diǎn)與TLS提取DBH中心點(diǎn)未完全匹配上時(shí)，如圖8所示，給出了加實(shí)測(cè)DBH的TLS點(diǎn)(藍(lán)色圓)及Hough變換前分層?xùn)鸥窕腡LS提取DBH處圖像，疊加坐標(biāo)未做空間校正的TS點(diǎn)加實(shí)測(cè)DBH(綠色圓)有位置偏差結(jié)果。TS及TLS點(diǎn)位置匹配完好時(shí)，如圖8中為匹配后的TS(紅色圓)加實(shí)測(cè)DBH點(diǎn)、TLS點(diǎn)匹配完好疊加結(jié)果，可以看出，匹配位置的DBH差別不明顯，說明3.1中TLS提取的DBH值可靠。

圖8 全站儀測(cè)點(diǎn)與地基激光雷達(dá)提取點(diǎn)匹配前后結(jié)果Fig. 8 The result of unmatched and matched with points mesured from terrestrial laser scanning cases of total station points position

基于上述匹配TS點(diǎn)結(jié)果，選擇在樣地外圍的TS與IM對(duì)應(yīng)點(diǎn)對(duì)，對(duì)IM數(shù)據(jù)做全樣地單木位置空間校正，最終將樣地內(nèi)全部單木位置匹配至TLS坐標(biāo)系下。如圖9，顯示了TLS與TS、IM以DBH顯示匹配結(jié)果，圖9.a給出了TS與TLS結(jié)果，圖9.b給出了IM與TLS結(jié)果。TS與TLS匹配后TS位置與TLS圓心位置差均在1 cm之內(nèi)；基于匹配TS位置校正的IM位置與TLS圓心差在1 m之內(nèi)，小于外業(yè)測(cè)量冠幅南北或東西向值。本研究中比較了3種株數(shù)密度樣地的匹配結(jié)果，顯示在低密度林位置匹配精度最高，達(dá)到98.6%，中密度林達(dá)到92.5%，高密度林達(dá)到91%，說明樣地密度對(duì)匹配精度有不同程度影響。

圖9 (a) 地基激光雷達(dá)提取胸徑點(diǎn)與全站儀測(cè)點(diǎn)匹配結(jié)果；(b) 地基激光雷達(dá)提取胸徑點(diǎn)與外業(yè)實(shí)測(cè)坐標(biāo)匹配結(jié)果Fig. 9 (a) Matching results of DBH points extracted from terrestrial laser scanning compared with points measured from total station; (b) Matching results of DBH points extracted from terrestrial laser scanning compared with points measured from in-situ

3.3 地空數(shù)據(jù)匹配

圖10分別給出了低中高(a、b、c)3個(gè)株數(shù)密度樣地的最終地面相對(duì)坐標(biāo)位置數(shù)據(jù)匹配至ALS地理坐標(biāo)系下的結(jié)果，圖中展示了匹配后的TLS設(shè)站S1-S5、IM單木點(diǎn)、樣地GPS角點(diǎn)及匹配ALS的CHM疊加結(jié)果，可以看出地理位置匹配數(shù)據(jù)中單木點(diǎn)與ALS的CHM很好地匹配起來。比較結(jié)果顯示，地面數(shù)據(jù)位置與ALS數(shù)據(jù)位置基于影像林隙特征匹配精度0.5 m之內(nèi)，即匹配后TLS的CHM與ALS的CHM結(jié)果顯示誤差在兩個(gè)像元，且通過CHM樹冠最大值檢測(cè)匹配IM單木位置結(jié)果顯示，基于TLS提取DBH中心點(diǎn)匹配的方法結(jié)合影像林隙特征匹配的空間數(shù)據(jù)結(jié)果最優(yōu)。

圖10 地理空間單木位置匹配結(jié)果Fig. 10 The matched results of geospatial position of individual trees

4 討論

TLS在單木DBH提取上已經(jīng)有大量應(yīng)用研究，使用Hough變換等方法精確地提取匹配DBH中心點(diǎn)的方法，使單木位置可以用TLS提取DBH中心點(diǎn)描述，最近有學(xué)者使用即時(shí)定位與地圖構(gòu)建(Simultaneous Localization And Mapping，SLAM)算法及移動(dòng)激光雷達(dá)估測(cè)DBH及單木位置，但估測(cè)誤差大于1 cm[24-27]，本研究基于此重點(diǎn)討論一種基于TLS提取DBH中心點(diǎn)的單木空間位置匹配方法。方法基于TLS的Hough變換圓檢測(cè)提取單木DBH及中心點(diǎn)，提取的DBH與實(shí)測(cè)值比較精度高，但在其他目標(biāo)遮擋嚴(yán)重、有分叉木的情況下，提取DBH精度仍然會(huì)受限；在匹配TS點(diǎn)時(shí)，控制了TLS提取DBH與實(shí)測(cè)值差小于1 cm，即小于平均DBH的10%誤差，從而鄰近TLS提取DBH中心與TS點(diǎn)做為同一單木點(diǎn)做匹配；在匹配IM與TS單木點(diǎn)時(shí)，IM單木位置會(huì)有記錄錯(cuò)誤的情況，此時(shí)需要依據(jù)TLS提取DBH中心點(diǎn)與鄰近IM單木點(diǎn)判斷匹配結(jié)果，所以控制TLS提取DBH與實(shí)測(cè)DBH差放大至2 cm；以DBH差別及匹配位置差別小的樣地單木外圍點(diǎn)匹配TS及IM點(diǎn)也是為了控制最終匹配誤差。

本研究討論的點(diǎn)校正方法基于空間校正進(jìn)行，匹配過程先對(duì)TS坐標(biāo)做匹配，后基于此匹配結(jié)果對(duì)IM坐標(biāo)再做匹配，且實(shí)驗(yàn)了TLS單獨(dú)與這兩種數(shù)據(jù)匹配的高精度結(jié)果。

本研究最終結(jié)果是將IM單木位置、TLS提取DBH中心通過匹配的TS坐標(biāo)匹配起來，然后匹配至地理坐標(biāo)系下，此過程的匹配結(jié)果會(huì)帶有IM位置的隨機(jī)誤差；馮仲科等[28]研究表明使用TS野外林業(yè)定位信息精度均在mm級(jí)，所以如果使用TS將每木坐標(biāo)按一定規(guī)則定位，再使用本方法匹配全樣地單木位置則結(jié)果更優(yōu)；此匹配方法可以發(fā)展為更為自動(dòng)化的方法，以減少人工干預(yù)，提高效率。

5 結(jié)論

基于地基激光雷達(dá)胸徑提取的單木空間位置匹配方法，以地基激光雷達(dá)提取胸徑圓心點(diǎn)為基準(zhǔn)，將外業(yè)調(diào)查單木位置數(shù)據(jù)依據(jù)全站儀測(cè)量點(diǎn)位置使用空間校正方法匹配至地基激光雷達(dá)胸徑圓心處，使外業(yè)調(diào)查單木位置誤差降低至1 m之內(nèi)，且在3種株數(shù)密度樣地的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，高、中、低密度樣地中位置正確匹配精度分別達(dá)到98.6%、92.5%、91%，說明株數(shù)密度對(duì)位置匹配精度影響程度遞減?；谄ヅ涞耐鈽I(yè)調(diào)查單木位置數(shù)據(jù)，依據(jù)影像林隙特征將此數(shù)據(jù)與機(jī)載激光雷達(dá)的數(shù)字冠層高度模型產(chǎn)品做匹配，匹配位置誤差在0.5 m之內(nèi)，實(shí)現(xiàn)了高精度單木位置匹配結(jié)果。

此方法的發(fā)展為單木位置匹配校準(zhǔn)提供了一種可靠方法；同時(shí)發(fā)展了基于影像特征的地理匹配方法，并為地面調(diào)查與地理空間數(shù)據(jù)匹配提供了思路；最后也為林業(yè)遙感大范圍數(shù)據(jù)驗(yàn)證提供了可靠的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，從而為遙感單木分割、參數(shù)反演提供堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，進(jìn)而指導(dǎo)森林高效經(jīng)營(yíng)。