一、概述

为了及时、准确地掌握森林资源信息，高效地进行森林资源管理，国内外开展了大量的森林资源调查工作。激光雷达测量技术可以直接获取被测地物的三维信息，在林业参数信息提取方面具有独特的优势。通过激光雷达获取林木点云数据反演林木的几何参数信息相比传统林业调查具有简单方便、高精度、高时效性等特点，这使得基于激光雷达的林木信息提取的研究和应用备受关注，近年来，激光雷达技术在林业调查中应用日益广泛。

林业调查主要调查林地的面积，林木蓄积，胸径，胸高，树高等属性，传统方式以胸径尺、轮尺等接触式测量为主，外业工作量较大；使用地基激光雷达采集林业数据，须进行布设标靶、架站、扫描、移站等操作，完成整体数据采集需要花费一定的人力及时间，采集完的数据也需要进行多站拼接后才能输出最终的采集结果。

本文介绍如何让采用基于北科天绘手持激光雷达平台“星探”快速获取树干／枝叶详细的结构信息，并结合配套软件进行单木识别，获取树木位置、株数、树高、胸径和枝下高等信息。

二、解决方案

1. 技术流程

2. 硬件产品

星探是北科天绘自主研发的便携手持式三维激光扫描仪，每秒32万点的扫描速度可以采集到更多的场景信息并对数据进行建模，结合激光雷达和同步定位与地图构建（SLAM）技术，星探即使在狭小的空闻内使用都应用自如，无需GPS信号依然能实现厘米级数据精度。

3. 配套软件

点云解算：一键解算，自动配准原始点云，输出标准格式*.las点云数据

点云处理：点云去噪，裁剪、滤波、DEM制作、单木分割计算并输出统计报告

StarSolve点云处理软件

PCM点云魔方点云分析软件

三、树林测试案例

1. 数据获取

测试根据测区环境和测距仪特性规划扫描路径为分段多闭环式，单人高效率作业。

2. 数据解算

无需靶标定向或GPS辅助定位，采集的原始数据在北科自主研发新一代后处理软件StarSolve中进行解算配准，直接获得高精度配准后的点云数据。

3. 单木分割统计

对解算完成的点云，导入点云处理软件，进行点云滤波，提取地面点云，根据地面点云生成DEM:

基于原始点云地面点云进行单木分割，生成统计报告:

4. 案例总结

在该树林测量案例中，使用星探产品进行数据采集至解算数据，获取报告用时仅30分钟左右。

星探产品操作简便，系统重量仅1.3kg，采用人体工学设计；电池续航达1小时30分钟。所以即使在较大场景的堆体体积扫描作业中，单人也可简单胜任采集工作。

数据解算采用标准配置软件，获取的原始数据经过网线下载即可完成一键解算，经过视频教程即可轻松上手。

“星探”林业测量解决方案数据采集至处理并生成林业单木统计数据的流程具备速度快、精度高、人员投入少、性价比高等优势。可应用于林业统计调查，为高效地进行森林资源管理提供强有力支持。