机载激光点云密度对单木分割精度的影响

贾越; 夏永华; 赵昌福; 伍福万; 赵曲皑; 王帅

doi:10.13885/j.issn.0455-2059.2025.02.009

兰州大学学报（自然科学版） ›› 2025, Vol. 61 ›› Issue (2) : 215 -221. DOI: 10.13885/j.issn.0455-2059.2025.02.009

机载激光点云密度对单木分割精度的影响

贾越, 夏永华, 赵昌福, 伍福万, 赵曲皑, 王帅

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摘要

点云密度是影响单木分割的重要因素之一,为了探究不同点云密度下单木分割方法的适用性和性能表现,针对阔叶林和针叶林两个不同类型的森林环境,采用一种非均匀最远点(NFPS)采样方法与传统的体素下采样方法,将样地点云数据重采样至5个不同的密度等级,获取不同点云密度数据集,即原始点云数量的100%、 50%、 25%、 12%、 6%,以点云分割(PCS)和冠层高度模型(CHM)算法,对森林中的独立树木进行有效分割.评估单木分割在不同密度下的精度时,使用精确率、召回率和F分数等指标.结果表明,NFPS采样方法在不同密度点云中的分割精度均高于体素下采样方法.当点云密度为113点/m2时,两种分割方法的3个评价指标均表现最好.阔叶林样地中NFPSCHM和NFPS-PCS的F分数值分别为88%和84%;针叶林样地中NFPS-PCS与NFPS-CHM的F分数值分别为82%和65%. NFPS采样方法较传统采样方法对单木分割精度有较好的效果,适度降低点云密度的同时也让单木分割算法精度得到了保证.