十分钟“实景复刻”半公顷森林!激光雷达开启生态监测新维度
来源: 紫牛新闻
2026-08-12 19:01:00
在林业资源调查领域,激光雷达扫描技术已成为树高测量、林分密度估算和碳汇核算的成熟利器。江苏省徐州环境监测中心敏锐捕捉到这一跨界应用的可能,主动拓宽技术视野,强化与相关科研院所的合作交流,在全省生态环境系统中率先将这一技术手段引入生态质量样地调查,用以破解该项工作中长期存在的效率低、精度差、可视化不足等现实瓶颈。
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工作人员背负便携式激光雷达设备进行样地全景扫描
日前,徐州环境监测中心一名工作人员背负便携式激光雷达设备,在规划路线下行走仅10至20分钟,即可完成0.5公顷样地的全景扫描。经SLAM解算、点云去噪、归一化及单木分割等处理流程,厘米级精度的三维点云模型随即生成,实现了对森林与湿地样地植被结构的数字化“实景复刻”。同时,可以从中提取树高、胸径、冠幅等单木参数,以及LAI(叶面积指数)、冠层覆盖度、孔隙率等样地三维结构指标。这场从林业向生态监测延伸的技术迁移,使环境监测人员得以“既见单木,又观林层”,初步构建起覆盖典型生态样地的数智化监测体系,为后续精准保护与修复治理筑牢了数据基石。
对比传统人工植被调查,背负式激光雷达带来的效率提升立竿见影。过去,调查一个20米×20米的样方往往需要半个工作日,人力成本高且精度受主观判断影响,数据多以纸质记录或Excel表格保存,空间表达不足。新技术在同等面积样地内仅需十余分钟就能完成数据采集,效率跃升明显。更重要的是,激光雷达产出的海量点云数据具备全场景、真三维、厘米级精度的展示能力,同时可生成数字高程模型、数字表面模型和冠层高度模型,大幅提升了样地微地形、单木位置及冠层结构参数的测算准确度。这些精准、可视化的数据,有效纠治了传统调查中“量化难、可视化弱、关键结构参数获取不易”的痼疾,为后续生态保护与修复决策提供了更可靠的数据底座。
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样地三维点云俯瞰图
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样地三维点云单木分割结果图
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三维点云剖面(按高程显示)
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样地三维点云细节图
在数据应用层面,徐州环境监测中心正进一步挖掘激光雷达的长期价值。技术人员将利用多期次采集的点云数据,着手开展单木尺度的生物量反演与碳储量核算,逐步积累碳汇时序变化信息,为区域森林碳汇动态跟踪提供扎实基础数据。与此同时,三维可视化展示平台正在筹划搭建中,可直观呈现样地立体结构与各项生态指标的空间分布。放眼未来,该体系将与卫星遥感、无人机航测形成联动,逐步构建起“天空地”一体化的生态质量立体监测网络,推动生态环境监管从静态描述向动态诊断、从经验判断向数据驱动的长效智慧机制迈进,为区域生态保护决策提供全天候、多维度的技术支撑。
通讯员 苏小环 扬子晚报/紫牛新闻记者 曹卢杰
校对 陶善工