枝下高指的是树冠第一活枝到地面的高度，是反映树冠所处垂直结构动态变化的重要指标，可用于计算冠长、冠长率等树冠大小指标，也常用于预测冠幅模型、冠型模型和生物量模型，是林业调查的重要成果，存在巨大的应用价值。

图1 枝下高定义

(资料图)

传统的枝下高测量方法，需要调查人员采用轮尺、围尺等工具对样地中的树木进行逐一手动测量。传统的测量方法存在①人力物力消耗大②工作效率低③外业为主，工作周期易受天气、时间等因素影响的痛点。

图2 传统方法测量枝下高（图片来源于网络）

而作为样地调查技术的新秀，地基激光雷达可以快速获取森林三维特征，配合数字绿土后处理软件，能够实现高效率、高精度、多要素的森林样地调查。

图3 国际客户使用数字绿土激光雷达背包设备

以范围为28.28*28.28米，包含约200棵树木的样地为例，使用传统方法测量枝下高，2人一组进行1天的作业，通常只能完成1个样地的测量；而使用背包式激光雷达，仅需不到30分钟即可完成一个样地的数据采集，配合点云后处理软件LiDAR360，1人1天即可完成3~4个样地的数据采集+处理，节约人力、提高效率、显著降低外业工作量。

数字绿土作为多行业激光雷达一站式解决方案提供商，已基于完全自主研发的多平台激光雷达硬件+后处理及行业应用软件，为全球200+地区的林业资源调查提供服务，并参与了国家林业局碳汇基础设施建设等重大项目，在林业调查领域具备强大的技术实力和优质的行业口碑。

图4 林业调查解决方案

LiDAR360地基林业模块，可从海量点云中一键分割出单木，自动提取单木位置、树高、胸径、冠幅、枝下高等多项参数，数据处理流程如下：

图5 LiDAR360提取枝下高流程

① 预处理：预处理包含点云拼接、去噪、抽稀、分块等操作，视具体需求而定，LiDAR360包含丰富的点云预处理工具，支持多平台、多格式点云数据的预处理全流程。

② 地面点分类：使用工具栏的“地基林业”＞“地面点分类”功能，点击确定即可完成地面点自动分类。软件支持一键选择地形，根据地形自动调整默认参数，保证各类地形条件下地面点分类皆取得较为理想的效果。

③ 归一化：使用“地基林业”＞“归一化”功能，即可去除地形起伏对树木点云高程的影响，此步骤为单木分割流程前的必要步骤。

④ 单木分割：使用“地基林业“＞”单木分割“功能，即可从森林点云中一键分割出单木，并形成属性表。

图6 单木分割成果

⑤ CBH、树干体积提取：使用“地基林业”＞“提取枝下高”功能，即可自动提取枝下高、树干体积等参数，并将其写入属性表。

图7 单木分割成果属性表（点击查看大图）

图8 枝下高提取效果

如图所示，完成处理流程后，属性表中已包含树木的位置、树高、胸径、冠径、南北冠径、东西冠径、冠幅面积、冠幅体积、枝下高、树干体积属性。同时，软件可通过“扩展单木属性”功能，获取单木的海拔、坡度、坡向等属性。单木参数的提取结果可用于材积量、蓄积量、生物量、碳汇量计算，为相关行业应用提供高效支持。

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关键词： 激光雷达 测量方法 解决方案