使用LiDAR数据识别约书亚树吗?


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我正在进行一个LiDAR项目,以确定约书亚树在指定研究区域内的位置。由于植被稀疏,那里确实有2种树冠物种,即约书亚树和杨木。由于树冠中的物种丰富度非常有限,我认为这是一个相对容易的LiDAR分析。我的方法是创建一个地球栅格(DEM),然后创建第一个返回栅格。然后,我将从第一个返回栅格中减去裸土以创建植被栅格。通过使用底图进行验证,我可以轻松消除任何噪音(例如电源线,建筑物)。因为客户希望查看所有约等于12英尺的约书亚树,所以我只需要对植被栅格进行重新分类。这样,我应该能够看到我研究区域内的所有树种,应该是约书亚树。

这是我在ArcMap中遵循的方法:

创建裸土层

  1. 使用创建LAS数据集工具创建所选研究区域的las数据集
  2. 使用“创建LAS数据集图层”工具
    a 在该图层上创建las数据集图层。从类代码中选择2(接地)
  3. 使用LAS数据集转栅格工具将此图层转换为栅格。

创建植被层

  1. 使用Make LAS DATASET LAYER工具时,请在返回值(可选)下重复步骤2和3,但仍要选择第一个返回。

  2. 使用减号工具从第一返回栅格中减去裸地球栅格

     1st Return (raster) – Bare Earth (raster) = Vegetation Layer
    
  3. 使用“重分类”工具确定12英尺及更大的高度:

           Classification: Natural Breaks (Jenks)
    
           Classes: 2
    
           Break values: 3.66, 10.725098
    

是否有人对此有任何经验,并且可能能够提供一些提示/指针,以说明我可能会出错的地方?如果人们知道更好的方法,那么我就会开放意见!


“使用这种方法,我只能在研究区域中创建最高的裸露点位置。” 除了这一关键部分(即意外的输出)之外,我几乎可以理解您描述的所有内容。您能否澄清(换句话说,添加屏幕截图)?谢谢。
安德烈席尔瓦

Answers:


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从LiDAR点生成的CHM栅格的“质量”作为CanopyMaxima算法的输入,将极大地影响您的结果。我建议尝试一些生成CHM的方法,例如

  • 简单的最高收益网格/合并
  • 最高的回报变成了小的磁盘网格化/合并
  • 通过TIN的首次返回插值,然后进行栅格化
  • TIN插值法仅对栅格和栅格化的最高收益
  • 基于部分CHM的无坑算法
  • 基于尖峰避免的无尖峰算法。

在这两个博客文章坑自由免费穗介绍如何生成CHM栅格上面列出使用不同的方法LAStools


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似乎您正在尝试使用工作流程创建树冠高度模型。这将显示所有物体在地面上方的高度。看看您感兴趣的树种,三角叶杨通常会长得很高,并且在河岸地区和洪泛区之内。约书亚树是更干旱的山地树。因此,将树冠高度模型重新分类为包括所有大于等于12'的像素肯定会包括两个物种,而不只是约书亚树。

尽管在处理LiDAR方面还有很长的路要走,ArcGIS非常适合处理派生的LiDAR产品。相反,我建议使用FUSION,它已针对LiDAR林业应用进行了优化。我建议在FUSION中使用一种名为CanopyMaxima的算法来识别AOI中的单个树。根据文档(第26页)

CanopyMaxima最常用于识别树冠高度模型中表示的单个优势树和优势树。它最适合相对孤立的针叶树。在茂密的林分中,彼此靠近的树木无法分开。结果是一个局部最大值,其中应该有多个最大值。该算法在落叶林中效果不佳,因为此类树木的树冠形状趋于更圆,树冠在树顶附近趋于彼此重叠

该命令相对简单:

CanopyMaxima /img24 canopy_maxima_test_1m.dtm testtrees.csv

在这里,您将获得一个CSV文件,其中显示了各个树的坐标。要过滤出杨木,请考虑以下工作流程:

  1. 将树位置CSV转换为点shapefile
  2. 识别河岸区域(例如,通过设置DEM阈值或缓冲流层),并使用该区域过滤掉河岸区域内的任何树木位置点。

非常感谢你的帮助。我有几个问题。我应该在ArcMap中创建DTM,然后在上述算法中使用该DTM吗?另外,我在Fusion中从哪里输入此算法?我真的没有这个软件程序的经验。如果您有时间,我很乐意与您进一步讨论。甚至在电话上。我了解到您是一名顾问。也许我们可以就费用达成协议,并且我们可以继续努力,以便为自己的项目开发方法。我的电话是3076907598。非常感谢!
Tommy JH
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