[发明专利]一种三维激光点云提取植被冠层间隙率的方法

权利要求书

1.一种三维激光点云提取植被冠层间隙率的方法，具体步骤如下：

步骤1、利用地面激光雷达扫描系统，获取样方植被冠层的三维点云数据；

步骤2、将采集的三维点云数据从直角坐标转换到球面坐标；

对采集的三维点云数据的区域范围，以样方中心点为原点，以激光雷达扫描范围为半径，获取样方三维激光点云空间坐标数据，然后将点云数据从直角坐标转换为球面坐标，其天顶角Ω，方位角θ计算如下：

式中，x,y,z为三维点云数据坐标；

步骤3、在投影半球表面划分投影区域；

将点云数据按公式(1)计算得到天顶角Ω和方位角θ，天顶角范围0°到90°，方位角范围0°到360°，按天顶角Ω和方位角θ把点云数据投影到半球体表面，将半球体表面按天顶角Ω和方位角θ等度数划分为十万-千万个投影区域，若划分的投影区域中有三维点云数据投影的为冠层投影区域，否则该投影区域为间隙投影区域；

步骤4、间隙率P的计算；

将0°到90°的天顶角方向以5°为间隔分成18个区域，并以每个区域的中间天顶角值代表所属区域的天顶角；通过统计各个天顶角方向分割区域的总投影区域个数和间隙投影区域个数，得到该天顶角区域的间隙率P为间隙投影区域个数与总投影区域个数之比，公式如下：

2.如权利要求1所述三维激光点云提取植被冠层间隙率的方法，其特征在于：所述步骤1中利用地面激光雷达扫描系统采集数据时，设置标靶数至少3个，确保任意两站点都能扫描到至少三个相同的标靶，以样方中心扫描站点作为观测坐标系统的原点，并将得到的所有站点点云数据根据标靶进行点云配准，然后对配准后的点云数据去噪。