基于LIDAR的矿区恢复植被高度提取方法研究

来源期刊：煤炭科学技术2020年第4期

论文作者：陈秋计 杭梦如 李继业 王鑫

文章页码：113 - 119

关键词：土地复垦;矿区植被;植被高度;无人机雷达测量技术;

摘    要：矿区土地复垦与生态恢复是建设绿色矿山的重要内容,如何快速监测和评价生态重建效果是迫切需要解决的问题。先进的机载激光雷达测量系统(LIDAR),能够快速准确地获得矿区的植被参数信息,对现代矿山保护、环境治理和监测具有重要的意义。以某露天矿为研究对象,利用无人机雷达测量技术,获取矿区植被点云数据,然后分别采用克里金插值法、不规则三角网插值法和反距离权重插值法建立植被冠层高度模型,提取相应的树高,并将估算值与实测的样本点进行对比分析,进而探究不同插值方法对于该矿区恢复植被高度信息提取的适用性。结果发现:利用反距离权重插值法建立的冠层高度模型所提取的植被高度信息精度最高,2块样地的决定系数R2分别为0.763和0.617,均方根误差分别是0.113 m和0.130 m。其次是不规则三角网插值法,2块样地的决定系数R2分别为0.744和0.599,均方根误差分别是0.121 m和0.135 m。克里金插值法的精度较低,2块样地的决定系数R2分别是0.736和0.534,均方根误差分别是0.120 m和0.153 m。研究也发现由于2块样地地形高度不同,相对飞行高度存在差异,距离无人机的相对高度越低,采集的数据质量就越好,提取的精度就越高。研究表明无人机雷达测量技术能够获取高精度的植被点云数据,通过建模提取植被参数,指导生态环境管理,在矿区土地复垦与生态修复领域具有广泛的应用前景。