[发明专利]一种林地点云数据配准方法、装置、设备及存储介质

说明书

本发明适用于激光雷达林业遥感应用技术领域，提供一种林地点云数据配准方法、装置、设备及存储介质，方法包括：获取机载激光雷达和地基激光雷达点云数据；生成第一数字表面模型和第二数字表面模型；分别提取第一树高点集和第二树高点集；确定第一树高点集和第二树高点集中相互对应的树高点，并对相互对应的树高点进行第一配准处理；确定第一配准处理后的第一树高点集中的每一树高点分别与第一配准处理后的第二树高点集中的每一树高点之间的距离中满足预设距离要求的树高点，并对满足预设距离要求的树高点进行第二配准处理。本申请通过根据树高点的位置信息、高度以及距离对满足条件的树高点进行第一配准处理和第二配准处理，有效提高配准精度。

技术领域

本发明属于激光雷达林业遥感应用技术领域，尤其涉及一种林地点云数据配准方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

激光雷达(Light Detection And Ranging，LiDAR)作为遥感技术之一，可以无破坏的获取林木位置、高度、强度等信息，清晰反映林分的空间结构，在反演、监测和管理森林资源等方面突显优势。LiDAR根据传感器搭载平台不同，常常分为星载激光雷达(SatelliteLaser Scanning,SLS)、机载激光雷达(Airborne Laser Scanning，ALS)和地基激光雷达(Terrestrial Laser Scanning，TLS)，其中，ALS包括无人机激光雷达(Unmanned aerialvehicle Laser Scanning，ULS)。SLS具有大范围获取森林水平和垂直结构的能力，这为全球森林变化研究提供了数据来源，然而其空间分辨率较低，难以适用于单木水平的研究。与之相比，ALS不仅具有扫描范围广、空间分辨率高的优点，还能精确获取上层林木冠层结构，这为反演单木树高、冠幅和生物量等建立前提。然而，ALS也存在着一些缺点。由于它自上而下的扫描方式，导致它不能获取健全的树干树枝数据。此外，当林分密集时，树冠相互遮挡，ALS将很难扫描到下层林冠。TLS则恰好弥补了ALS的缺陷。TLS常常架设在林间实现数据获取，采用自下而上的扫描方式，这表明它可以得到更高密度、更完整的林下结构，比如树干、树枝以及灌木丛等等。通过配准实现两个平台数据的融合，提升数据的完整性，将可能更深的挖掘激光雷达数据在林业应用的潜力。

现有技术ALS与TLS配准时将点云栅格化，手动分割ALS冠层，将获取的冠层边界应用于TLS之中进行分割，最后根据冠层的位置相似性进行配准。

但是，当林分密集时，冠层分割更为困难，配准精度低。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种林地点云数据配准方法，旨在解决现有技术ALS与TLS配准的配准精度低的技术问题。

本发明实施例是这样实现的，所述林地点云数据配准方法包括：

获取机载激光雷达点云数据和地基激光雷达点云数据；

根据机载激光雷达点云数据生成第一数字表面模型以及根据地基激光雷达点云数据生成第二数字表面模型；

分别提取第一数字表面模型中机载激光雷达点云数据的第一树高点集和第二数字表面模型中地基激光雷达点云数据的第二树高点集；

根据第一树高点集和第二树高点集中每个树高点分别在第一数字表面模型和第二数字表面模型中的位置信息和树高确定第一树高点集和第二树高点集中相互对应的树高点，并对第一树高点集和第二树高点集中相互对应的树高点进行第一配准处理；

确定第一配准处理后的第一树高点集中的每一树高点分别与第一配准处理后的第二树高点集中的每一树高点之间的距离，根据第一配准处理后的第一树高点集中的每一树高点分别与第一配准处理后的第二树高点集中的每一树高点之间的距离，确定满足预设距离要求的树高点，并对满足预设距离要求的树高点进行第二配准处理，从而实现林地点云数据的配准。

本发明实施例的另一目的在于提供一种林地点云数据配准装置，所述林地点云数据配准装置，包括：