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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

森林是一个多资源、多功能的综合体，是人类赖以生存的自然资源，掌握其生长和消亡的发展规律具有重要意义，因此及时高效地获取森林资源状况成为必然。而森林是由单株树木组成，准确的森林的单木参数是获得详细的森林资源状况的必要保证，所以，准确获取高精度的单木参数意义深远。树高是森林参数中最为重要的参数之一，常规的测量方法难以大范围的获取。遥感技术的出现和迅速发展，为快速、准确地获取大范围森林资源调查数据提供了一种有潜力的技术手段。激光雷达（lighting detection and ranging, lidar）是一种主动遥感技术，能够精确地获取地表物体的三维特征信息。由于lidar技术独特的采集方式，可以穿过植被间的空隙，捕获部分被遮挡地物反射回的信号，获得高大乔木植被下被遮挡的低矮植被信息，因此对森林高度的探测能力，在树高参数的获取上具有极大的优势，因此基于机载lidar单木树高提取研究的课题是很值得研究的。

国内外研究现状

在国外，nelson在1984年的研究中对美国东部的森林地区进行了估测树高的研究，得

到的地区的林分平均高与真实林分平均高的差距少于1m。ritchie在非洲尼日尔地区使用lidar数据进行森林转变为低矮植被和草地荒漠化研究，发现首次回波的植被高与真实平均高具有明显的相关性，而且针叶林lidar的估测高度要小于真实树高。naesset对39个200平方米的样地利用数据进行树高和林木株数的估测，并与实地测量的树高真实值进行反演，并检验得到了85%的精度。证明了技术精确提取森林高度的可行性。st-onge等用lidar技术进行了森林林冠高度和树高的测定，并采用log算法结合空间滤波和边缘提取的方法来进行单木尺度的树冠分割，将树冠多边形中的回波最大值和实际树高建立模型，其相关性为90%，并获得了高精度的测量结果。nilson等在利用lidar数据估测树高和立木材积的研究中，通过计算树冠顶端的和地面的激光回波间的高程差提取了树高，得到了以上90%的精度。国内该项技术的研究主要集中在中国林科院对机载激光雷达技术在林业上的应用，内容有大范围的林分参数获取和单木尺度的参数，取得了比较理想的精度效果。 国内学者周淑芳，刘清旺等利用机载lidar数据结合航空像片的相关数据对单木树高进行提取研究，获取单木树高等参数都得到了不错的成果。

2. 研究的基本内容

本文主要研究基于机载LiDAR数据对单木树高的提取。对LiDAR点云数据使用合适的内插方法生成数字表面模型（DSM）与数字高程模型（DEM）后，由数字表面模型（DSM）与数字高程模型（DEM）进行差值运算生成冠层高度模型（CHM），通过使用图像处理算法对冠层高度模型(CHM)进行单木树高的提取工作 ，并采用C语言编程实现。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

2018年2月：题目确定；

2018年2-3月：查阅论文相关资料；

2018年3月：按照学校规定撰写并提交毕业论文任务书。开始撰写毕业论文开题报告；

4. 参考文献

[1]王平.基于机载数据和航空像片的单木参数提取研究[d].黑龙江：东北林业大学.2012

[2]刘清旺，李增元，陈尔学，庞勇，武红敢.利用机载激光雷达数据提取单株木树高和树冠[j].北京林业大学学报，2008,(06) :83-89.

[3]周淑芳.基于机载lidar与航空像片的单木树高提取研究[d].东北林业大学，2007