样地生物量和蓄积量测量方法、装置、设备及存储介质与流程

本发明涉及林业勘测，尤其涉及一种样地生物量和蓄积量测量方法、装置、设备及存储介质。

背景技术：

1、目前，我国为了实现碳达峰，二氧化碳的排放不再增长；然后通过植树造林、节能减排等形式，抵消自身产生的二氧化碳排放量，争取实现碳中和，森林是重要的自然生态系统，是实现碳中和的关键一环，因此准确而高效地监测森林的碳汇能力具有十分重要的意义。

2、但现有的在对森林样地的生物量和蓄积量测量时，一般是通过人工进行拍摄，由于样地环境复杂，导致人工拍摄的数据并不准确，无法完整获取样地整个图像，进而测量的准确度较低。

3、上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供了一种样地生物量和蓄积量测量方法、装置、设备及存储介质，旨在解决现有技术中人工进行拍摄测量的准确度较低的技术问题。

2、为实现上述目的，本发明提供了一种样地生物量和蓄积量测量方法，所述方法包括以下步骤：

3、确定待测量样地，并通过激光雷达采集所述待测量样地内的三维点云图像；

4、通过无人机采集所述待测量样地内的森林冠层图像，并根据所述三维点云图像和所述森林冠层图像确定单木位置信息；

5、基于所述单木位置信息对所述三维点云图像和所述森林冠层图像进行图像划分，并根据划分结果提取单木参数信息；

6、基于所述单木参数信息确定所述待测量样地的生物量和蓄积量。

7、可选地，所述基于所述单木位置信息对所述三维点云图像和所述森林冠层图像进行图像划分，并根据划分结果提取单木参数信息的步骤，包括：

8、基于所述单木位置信息对所述三维点云图像和所述森林冠层图像进行图像划分，获得划分图像；

9、根据所述划分图像确定单木特征信息，并根据所述单木特征信息对所述划分图像进行单木提取；

10、基于单木提取结果确定单木胸径参数、单木树高参数和单木冠幅参数；

11、相应地，所述基于所述单木参数信息确定所述待测量样地的生物量和蓄积量的步骤，包括：

12、基于所述单木胸径参数、所述单木树高参数和所述单木冠幅参数确定所述待测量样地的生物量和蓄积量。

13、可选地，所述基于单木提取结果确定单木胸径参数、单木树高参数和单木冠幅参数的步骤，包括：

14、基于单木提取结果从所述三维点云图像中确定单木胸径参数和单木树高参数；

15、基于所述单木提取结果从所述森林冠层图像中确定单木冠幅参数。

16、可选地，所述基于单木提取结果从所述三维点云图像中确定单木胸径参数和单木树高参数的步骤之后，还包括：

17、根据所述单木胸径参数和所述单木树高参数确定各划分图像的点云图像质量；

18、基于所述点云图像质量确定所述待测量样地的最佳点云图像采集坐标；

19、获取单木对应的生长习性，并根据所述生长习性确定所述单木的树高变化曲线；

20、获取当前测量时间，并根据所述树高变化曲线和所述当前测量时间确定最佳点云图像采集角度；

21、根据所述最佳点云图像采集坐标和所述最佳点云图像采集角度对所述激光雷达的采集位置和采集角度进行调整。

22、可选地，所述基于所述单木提取结果从所述森林冠层图像中确定单木冠幅参数的步骤之后，还包括：

23、根据所述单木冠幅参数确定各划分图像的冠层图像质量；

24、获取所述待测量样地的光照分布图像和地形变化图像；

25、基于所述冠层图像质量、所述光照分布图像和所述地形变化图像确定所述待测量样地的最佳冠层图像采集路线；

26、根据所述最佳冠层图像采集路线对所述无人机的采集路线进行调整。

27、可选地，所述基于所述单木参数信息确定所述待测量样地的生物量和蓄积量的步骤之后，包括：

28、获取预设历史时间段内所述待测量样地的历史生物量和历史蓄积量；

29、基于所述历史生物量和所述历史蓄积量绘制历史生物量曲线和历史蓄积量曲线；

30、根据所述历史生物量曲线和所述历史蓄积量曲线获得确定事件拐点时间，并根据所述事件拐点时间获取所述待测量样地对应的事件信息；

31、基于所述待测量样地对应的事件信息、所述历史生物量曲线和所述历史蓄积量曲线获取演变趋势；

32、根据所述演变趋势生成所述待测量样地的预防策略。

33、可选地，所述根据所述历史生物量曲线和所述历史蓄积量曲线获得确定事件拐点时间，并根据所述事件拐点时间获取对应事件信息的步骤之后，还包括：

34、根据所述事件拐点时间获取所述待测量样地的周围样地对应的事件信息；

35、基于所述待测量样地对应的事件信息和所述周围样地对应的事件信息进行事件提取，并根据所述提取结果判断所述周围样地与所述待测量样地的区域关联度；

36、相应地，所述根据所述演变趋势生成所述待测量样地的预防策略的步骤之后，还包括：

37、在所述区域关联度超过预设关联度阈值时，根据所述提取结果对所述预防策略进行调整，并将调整结果作为所述周围样地的预防策略。

38、此外，为实现上述目的，本发明还提出一种样地生物量和蓄积量测量装置，所述装置包括：

39、点云图像获取模块，用于确定待测量样地，并通过激光雷达采集所述待测量样地内的三维点云图像；

40、单木位置确定模块，用于通过无人机采集所述待测量样地内的森林冠层图像，并根据所述三维点云图像和所述森林冠层图像确定单木位置信息；

41、参数信息提取模块，用于基于所述单木位置信息对所述三维点云图像和所述森林冠层图像进行图像划分，并根据划分结果提取单木参数信息；

42、测量数据确定模块，用于基于所述单木参数信息确定所述待测量样地的生物量和蓄积量。

43、此外，为实现上述目的，本发明还提出一种样地生物量和蓄积量测量设备，所述设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的样地生物量和蓄积量测量程序，所述样地生物量和蓄积量测量程序配置为实现如上文所述的样地生物量和蓄积量测量方法的步骤。

44、此外，为实现上述目的，本发明还提出一种存储介质，所述存储介质上存储有样地生物量和蓄积量测量程序，所述样地生物量和蓄积量测量程序被处理器执行时实现如上文所述的样地生物量和蓄积量测量方法的步骤。

45、本发明是通过确定待测量样地，并通过激光雷达采集所述待测量样地内的三维点云图像；通过无人机采集所述待测量样地内的森林冠层图像，并根据所述三维点云图像和所述森林冠层图像确定单木位置信息；基于所述单木位置信息对所述三维点云图像和所述森林冠层图像进行图像划分，并根据划分结果提取单木参数信息；基于所述单木参数信息确定所述待测量样地的生物量和蓄积量。由于本发明通过设置在地面的激光雷达对待测量样地进行采集，获得三维点云图像，同时通过无人机采集待测量样地的冠层，获得森林冠层图像，再根据三维点云图像和森林冠层图像确定单木位置信息，基于单木位置信息从三维点云图像和森林冠层图像中提取单木参数信息，最后根据单木参数信息对待测量样地进行生物量和蓄积量测量。相比于现有的通过人工方式进行测量，本发明可结合激光雷达和无人机的采集图像进行测量，提升了测量的准确度。