空载光达于林分性态值推估与空中材积表建立之研究estimatingstand.pdfVIP

國立屏東科技大學 生物資源研究所 空載光達於林分性態值推估 與空中材積表建立之研究 Estimating Stand Character and Stand Volume by Airborne LiDAR system 指導教授：陳朝圳 博士 研 究 生：彭炳勳 中華民國九十七年十月十三日 1/37 研究大綱 壹、前言 貳、前人研究 森林資源調查之發展趨勢與項目 空載光達之原理與應用發展 空載LiDAR 系統在林業上的應用 空載LiDAR 系統於森林資源調查之利用 參、材料與方法 研究區概況 空載光達影像地面樣區調查資料 自動化立木位置偵測技術開發 林木生長地位級與林分密度對於立木偵測之影響 林分樹冠面積推估 建立光達材積式 肆、預期結果 自動化立木位置偵測流程建立 林木生長地位級與林分密度對於立木偵測之影響 林分樹冠面積推估 光達推估材積與實測樣區材積關係探討 2/37 1 隨著遙測科技的發展，各類遙測資料及技術廣泛應用於森林 資源調查的研究，如何持續了解森林資源的蘊藏量為國內外林 業經營上的重要項目之ㄧ。 遙測技術的發展由過去以光學影像為主軸，推展至使用高光 譜、高解析度影像、光達或雷達等資料來源；國外林業或資源 管理單位已經使用上述資料進行森林資源調查監測、災害防治 工作，可大幅降低森林資源調查監測所需之成本、人力，縮短 森林調查監測工作時程，同時亦提升資料判識之空間尺度與分 類精度。 由於 LiDAR點雲具空間三維分布及多重反射特性，可藉此特 性獲取樹高、冠幅面積、材積等。 - 前言 - 前人研究 - 材料與方法 - 預期結果 - 3/37 本研究擬以林務局阿里山事業區所含的人工針葉林為探討對 象，以 ArcGIS軟體為工具，整合內含的空間分析模組以建立森 林區域立木偵測方式。 配合該區域的空載光達影像，以高解析樹冠表面模型進行立 木位置與樹冠輪廓之萃取，以針葉樹種而言，立木位置通常即 代表樹冠最高點，因此可獲取單木樹高或林分高度資料，再藉 由地面調查之立木材積，與上述 3項因子進行分析與討論，並建 立其關聯模式，期望能產生空載光達之空中材積表。 由於 GIS軟體在台灣相當普遍，若能將相關技術或演算法整合 為一，藉由科技發展與技術演進，期望能降低並縮短調查所耗 費之人物力與時間，在應用上具有一定程度之貢獻。 - 前言 - 前人研究 - 材料與方法 - 預期結果 - 4/37 2 自然資源中，森林區域在全球陸域生態體系中為最基礎且重 要之部分，對於維持陸地生態平衡扮演決定性的角色，推估森 林生態系的林分結構、生物量，可得知目前的森林是否處於合 理的經營模式，。 一、森林資源調查之發展趨勢與項目 二、空載光達之原理與應用發展 三、空載LiDAR 系統在林業上的應用 四、空載LiDAR 系統於森林資源調查之利用 - 前言 - 前人研究 - 材料與方法 - 預期結果 - 5/37 全國性森林資源調查的目的是希望能提供正確的森林植群特 徵，包含結構組成、棲地品質、林分生長面積、生長情形以及