一种基于地面激光雷达点云的树木三维建模方法.pdfVIP

然

ꎬ自资源遥感

第３７卷第１期Ｖｏｌ.３７ꎬＮｏ.１

２０２５年０２月ＲＥＭＯＴＥＳＥＮＳＩＮＧＦＯＲＮＡＴＵＲＡＬＲＥＳＯＵＲＣＥＳＦｅｂ.ꎬ２０２５

ｄｏｉ:１０.６０４６/ｚｒｚｙｙｇ.２０２３２１１

２０２５－

引用格式:万里红ꎬ曹振宇ꎬ田志林ꎬ等.一种基于地面激光雷达点云的树木三维建模方法[Ｊ].自然资源遥感ꎬꎬ３７(１):６２

６７.(ＷａｎＬＨＣａｏＺＹꎬＴｉａｎＺＬꎬｅｔａｌ.Ａｍｅｔｈｏｄｆｏｒ３ＤｍｏｄｅｌｉｎｇｏｆｔｒｅｅｓｂａｓｅｄｏｎｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌＬｉＤＡＲｐｏｉｎｔｃｌｏｕｄ[Ｊ].ＲｅｍｏｔｅＳｅｎｓ￣ꎬ

ｉｎｇｆｏｒＮａｔｕｒａｌＲｅｓｏｕｒｃｅｓꎬ２０２５ꎬ３７(１):６２－６７.)

一种基于地面激光雷达点云的树木三维建模方法

１ꎬ２１ꎬ３２１

万里红ꎬ曹振宇ꎬ田志林ꎬ施艳丽

(１.自然资源部四川基础地理信息中心ꎬ成都６１００４１ꎻ２.电子科技大学资源与环境学院ꎬ

成都６１１７３１ꎻ３.自然资源部应急测绘技术创新中心ꎬ成都６１００４１)

摘要:为更好地获取树木三维几何结构信息ꎬ解决高精度、高还原度的树木三维重建问题ꎬ提出了一种基于地面激

光雷达(ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌｌａｓｅｒｓｃａｎｎｉｎｇꎬＴＬＳ)点云数据的树木三维建模方法ꎮ针对ＴＬＳ扫描存在树叶间隙的遮挡ꎬ充分考

三角网和－

虑叶片聚集ꎬ结合叶片和枝干的形态特征ꎬ采用ＤｅｌａｕｎａｙＡｌｐｈａｓｈａｐｅ算法分别对树木叶片和枝干进行模

型拟合重建ꎬ有效克服了过去树木三维建模枝干结构不真实、器官建模不精细等问题ꎬ较好实现了对单棵树木叶片

和细小枝干的三维重建ꎮ所提方法可为森林结构参数获取和资源经营管理等提供技术支撑ꎬ同时也能为典型树木

的部件级实景三维建模提供一定的借鉴和参考作用ꎮ

关键词:地面激光雷达ꎻ点云ꎻ枝叶分离ꎻ实景三维ꎻ树木三维建模

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中图法分类号:ＴＰ７９文献标志码:Ａ文章编号:２０９７０３４Ｘ(２０２５)０１００６２０６

营、林业生态管理、智慧农林、虚拟现实和元宇宙等

０引言领域都具有重要价值和意义ꎮ

利用地面激光雷达点云数据进行单木三维重

树木三维建模已经有几十年的研究历史ꎬ由于建ꎬ特别是在树木枝干重建方面ꎬ目前已有一些比较

[４][５]

其形状结构的多样性和复杂性ꎬ构建其真实的三维成熟的算法ꎮＣｈｅｎｇ等利用地基激光雷达单站

[１]

模型一直是一个具有挑战性的研究难题ꎮ最早数据ꎬ结合深度图像法建立了树木枝干和树枝的三

国内外学者试图使用摄影测量遥感的方式对树木进维模型ꎬ但是单站数据由于扫描角度有限ꎬ得到的点

行扫描和建模ꎬ但是光学测量无法有效地穿透森林