[发明专利]一种基于空间三维模板的点云数据树高提取方法

摘要

本发明涉及一种基于空间三维模板的点云数据树高提取方法，包括以下步骤：对原始点云数据进行分类，生成待提取区域的数字高程模型DEM，数字表面模型DSM和树木冠层模型CHM，通过引入空间三维模板，分别计算CHM子区域与模板的相关系数，然后利用阈值判别方法对符合要求的子区域进行标记，最后在标记的候选区域内进行邻接叠置分析，合并重叠度过高的邻接区域，生成树木高度信息。本发明在在保证树高提取精度的同时，有效地解决了由于树木叠置现象造成的邻接区域树高判断的二义性问题，从而使提取的树高信息具有更高的质量和更大的实用价值。

主权项

一种基于空间三维模板的点云数据树高提取方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤a，对待提取区域内的原始点云数据进行分类处理，分为植被点、地面点和噪声点三类，并对噪声点进行删除，得到非噪声点云数据，原始点云数据内的地面点构成地面点云数据；步骤b，分别生成待提取区域的数字高程模型和数字表面模型，其中数字高程模型的生成方式为对步骤a所得地面点云数据构网内插后获得，数字表面模型的生成方式为对步骤a所得非噪声点云数据构网内插后获得；步骤c，对步骤b生成的数字高程模型和数字表面模型进行相减操作，生成待提取区域的树木冠层模型的初始结果，然后消除初始结果中高程值小于0的奇异值点，得到待提取区域的树木冠层模型；步骤d，针对步骤c生成的树木冠层模型构造空间三维模板，并利用模板在树木冠层模型中进行遍历，计算遍历中每一次移动模板时模板当前覆盖的区域与模板的相关系数；步骤e，根据预设的相关系数阈值，当步骤d中某个区域计算得到的相关系数大于或等于相关系数阈值时，则将该区域标记为候选区域；步骤f，对步骤e得到的候选区域进行邻接叠置分析，分析方式如下，比较相邻的两候选区域间的重叠度和预设的重叠度阈值，如果相邻的两候选区域间的重叠度大于等于重叠度阈值，则对这两候选区域进行合并，合并后候选区域内高程最大值与模板所构成曲面底部的平均高程相减，得到树高；如果相邻的两候选区域间的重叠度小于重叠度阈值，则视这两候选区域为两棵互相独立的树木个体，不作进一步合并处理，直接提取树高。