基于无人机激光雷达的人工红松直径分布模型

摘要

林分直径分布是反映林分结构最重要的指标之一，有助于估算森林蓄积、材种出材量、评价林分稳定性。无人机激光雷达（UAV-LiDAR）技术通过提供高精度的三维空间信息，为大范围、连续性的林分直径分布预测提供了新的技术手段。以UAV-LiDAR特征因子和实测直径分布为数据源，利用3种参数预测方法 （参数预测法、百分位参数回收法和矩估计参数回收法）构建Weibull直径分布模型，通过决定系数（R²）、均方根误差(R_MSE)、平均偏差(M_AE)、误差EI(E_IP和E_IR)等指标对模型进行拟合和检验，确定最优的人工红松直径分布模型。基于UAV-LiDAR的Weibull参数预测精度R²在0.57～0.71,3种参数预测方法建立的直径分布模型均能较好地预测林分直径分布，其中参数预测法表现最佳(E_IR=57.384,E_IP=0.319)。UAV-LiDAR技术能够有效弥补传统调查中数据获取效率低和覆盖范围小等问题，为实现可靠的林分直径分布预测提供技术支撑。

关键词

无人机激光雷达 / 红松人工林 / Weibull函数 / 参数预测方法 / 直径分布模型