T/CSF 013-2021 机载激光雷达人工林高度信息提取 技术规范 Technical specification for extracting height information of plantation based on airborne LiDAR ICS 65.020.01 B 65 CSF 团体标准 中国林学会 发布 2021-10-13发布 2021-10-13实施 全国团体标准信息平台 全国团体标准信息平台 T/CSF 013 —2021 I 目 次 前 言 .................................................................... Ⅱ 1 范围 ..................................................................... 1 2 规范性引用文件 ........................................................... 1 3 术语和定义 ............................................................... 1 4 总体技术流程 ............................................................. 3 5 激光雷达数据要求 ......................................................... 3 6 地面调查数据获取 ......................................................... 4 7 激光雷达数据预处理方法 ................................................... 4 8 人工林激光雷达单木分割及高度信息提取 ..................................... 5 9 人工林激光雷达林分高度信息提取 ........................................... 5 10 人工林高度信息提取精度验证 .............................................. 5 11 人工林高度信息统计输出 .................................................. 6 12 输出图件 ................................................................ 6 附录 A ..................................................................... 8 附录 B ..................................................................... 9 附录 C .................................................................... 10 附录 D .................................................................... 11 参考文献 .................................................................. 12 全国团体标准信息平台 T/CSF 013 —2021 II 前 言 本文件按照 GB/T1.1- 2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规 定起草。 本文件的附录 A、B、C为资料性附录，附录 D为规范性附录。 本文件由南京林业大学、中国林业科学研究院资源信息研究所提出。 本文件由中国林学会归口。 本文件起草单位：南京林业大学、中国林业科学研究院资源信息研究所。 本文件主要起草人：曹林、刘清旺、周凯、申鑫。 全国团体标准信息平台 T/CSF 013 —2021 1 机载激光雷达人工林高度信息提取技术规范 1 范围 本文件规定了应用激光雷达技术进行单木和林分尺度人工林高度信息提取的具体作业流程、 技术规 范。 本文件主要针对有人机载激光雷达遥感数据， 规范人工林高度信息产品处理的技术要求和作业规范， 适用于利用机载激光雷达遥感技术对人工林高度信息进行调查与监测。 2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。 其中， 注日期的引用文件， 仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T 26424 -2010 森林资源规划设计调查技术规范 GB/T 14950 -2009 摄影测量与遥感术语 GB/T 26423 -2010 森林资源术语 GB/T 30363 -2013 森林植被状况监测技术规范 GB/T 13989 -2012 国家基本比例尺地形图分幅和编号 GB/T 18316 -2001 数字测绘产品检查验收规定和质量评定 CH/T 8024- 2011 机载激光雷达数据获取技术规范 CH/T 8023- 2011 机载激光雷达数据处理技术规范 CH/T 9015- 2012 三维地理信息模型数据产品规范 LY/T 1662- 9-2008 数字林业标准与规范 LY/T 2184- 2013 森林资源数据库分类和命名规范 LY/T 2186- 2013 森林资源数据编码类技术规范 LY/T 2188- 2013 森林资源数据采集技术规范 LY/T 2189- 2013 森林资源数据处理导则 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 激光雷达 light detection and ranging 集激光扫描系统、全球定位系统、惯性测量单元以及监视控制系统于一身，发射激光束并接收回波 全国团体标准信息平台 T/CSF 013 —2021 2 获取目标三维信息的系统 。 3.2 数字高程模型 digital elevation model 以绝对高程值或海拔模拟地面起伏的数据集。 3.3 数字表面模型 digital surface model 以数字形式表示的物体表面（包括树冠、屋顶等 ）起伏形态的数据集。 3.4 冠层高度模型 canopy height model 以数字形式表示的植被冠层高度的数据集，由数字表面模型与数字高程模型差值运算生成。 3.5 几何配准 geometric registration 将不同时间、不同传感器系统所获得的同一地区的点云数据，经空间几何变换使同名物点在三维位 置和方位上完全叠合的操作。 3.6 特征提取 feature extraction 对激光雷达点云中某一模式的一组测量值进行变换，以突出该模式具有代表性特征的一种方法。或 通过三维分析和变换，以提取所需特征的方法 。 3.7 特征选择 feature selection 从原始激光雷达点云中，经过变换或重新组合，选择确定对人工林高度信息提取更有效的特征参数 的工作。 3.8 人工林 forest plantation 由人工直播（条播或穴播）、植苗、分殖或扦插造林形成的森林。 [来源：GB/T 26423- 2010，6.18] 3.9 样地 sample plot 以随机或系统抽样方法抽取的用以推算森林资源的数量和质量而限定的地块单元。 按保存时间分为 固定样地和临时样地，按照形状分为方形样地和圆形样地。 3.10 林分平均树高 average height 反映林木高度平均水平的测度指标。以 m为单位，记载小数点后 1位。 全国团体标准信息平台 T/CSF 013 —2021 3 4 总体技术流程 机载激光雷达人工林高度信息提取的总体流程包括激光雷达数据获取、数据预处理、地面调查数据 获取、单木分割与树高提取、林分冠层结构特征提取、林分平均树高估算、精度验证和结果输出，具体 流程如图 1所示。 图1 总体技术流程 5 激光雷达数据要求 5.1 数据存储格式 激光雷达数据主要采用点云数据格式，包含每个点的空间坐标、强度、回波编号、回波数目、扫描 角和颜色等信息，选择 LAS数据标准格式进行存储。 5.2 点密度 为满足林分尺度人工林高度信息 提取的需求，机载激光雷达获取的点云数据密度需 ≥ 1点/m2；满 足单木尺度人工林高度信息提取的需求，点云密度需 ≥ 5 点/m2 5.3 扫描角 。 机载激光雷达数据获取时的扫描角需满足 ≤±30°。 5.4 回波数 机载激光雷达每个脉冲的可记录回波数 ≥2。 5.5 检校场数据 全国团体标准信息平台 T/CSF 013 —2021 4 由机载激光 雷达系统通过 2条不同飞行高度的交叉