49、森林测量的高分辨率三维遥感技术

森林测量的高分辨率三维遥感技术

1. 摄影测量在森林测量中的应用

1.1 手动树高测量的精度影响因素

手动使用摄影测量法测量树高的精度，通常取决于解译人员能否清晰看到树的基部和顶部。树种会影响摄影测量树高的精度，例如，在大比例尺照片上，黑松林的树顶较大，比相对较小的花旗松树顶更容易准确测量。在大规模（1:1200）摄影中，当树顶可见时，树高测量可以非常准确（平均误差 ± 标准差为 0.05 ± 0.59 米）。然而，在山区的茂密封闭林冠森林中，往往难以穿透林冠看到树的基部，随着林冠封闭度和地形粗糙度的增加，树高测量误差也会增大。

1.2 从数字航空影像获取单棵树测量和属性的步骤

在数字摄影测量工作站中，从数字航空影像获取单棵树的测量和属性，一般包括以下步骤：
1. 获取重叠的航空立体影像（可使用数码相机或扫描胶片影像）。
2. 利用相机校准信息进行内部定向。
3. 使用直接地理参考（通过机载 GPS 和惯性测量单元获得）或地面控制点进行外部定向。
4. 利用共线条件和空间前方交会手动测量树的尺寸并数字化特征。
5. 导出树的坐标和属性，以便在地理信息系统（GIS）中进行进一步分析。

1.3 森林摄影测量中的自动化方法

虽然获取准确的单棵树测量数据在很大程度上仍依赖手动技术，但过去 10 - 15 年里，自动化测量的研究取得了进展。以下是一些相关的自动化方法：
|方法|描述|
| ---- | ---- |
|阴影跟踪技术|Gougeon 开发，能有效描绘航空照片和高分辨率卫星图像中的单棵树冠|
|多尺度分析|Brandt