DB43∕T 3080.11-2024 湖南省立木材积、生物量及碳系数计量监测系列模型 第11部分：地基激光雷达林木信息采集技术规程

ICS65.020.99

CCSB04

43

湖南省地方标准

DB43/T3080.11—2024

湖南省立木材积、生物量及碳系数计量监

测系列模型

第11部分：地基激光雷达林木信息采集技

术规程

Measurementandmonitoringmodelsoftreevolume,biomassandcarboncoefficients

inHunanProvince—

Part11:Codeofpracticefortreeinformationcollectionusingterrestriallaser

scanning

2024-08-30发布2024-11-30实施

湖南省市场监督管理局发布

DB43/T3080.11—2024

目次

前言.................................................................................II

引言................................................................................III

1范围...............................................................................1

2规范性引用文件.....................................................................1

3术语和定义.........................................................................1

4前期准备...........................................................................2

技术准备.......................................................................2

资料准备.......................................................................2

仪器设备准备...................................................................2

5样木选择...........................................................................2

6数据采集...........................................................................2

基本情况调查...................................................................2

标靶布设.......................................................................2

测站安置.......................................................................2

参数设置.......................................................................2

点云采集.......................................................................3

7数据预处理.........................................................................3

点云配准.......................................................................3

点云降噪.......................................................................3

点云裁剪.......................................................................3

8参数提取...........................................................................3

9数据检验...........................................................................3

附录A（规范性）地基激光雷达样木信息采集调查表.......................................4

参考文献..............................................................................5

I

DB43/T3080.11—2024

前言

本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定

起草。

本文件是DB43/T3080《湖南省立木材积、生物量及碳系数计量监测系列模型》的第11部分。DB43/T

3080已经发布以下部分：

——第1部分：总则；

——第2部分：杉木立木材积与生物量模型；

——第3部分：马尾松立木材积与生物量模型；

——第4部分：栎类立木材积与生物量模型；

——第5部分：杨树类立木材积与生物量模型；

——第6部分：其他软阔立木材积与生物量模型；

——第7部分：主要树种（组）立木含碳系数与碳储量模型；

——第8部分：主要森林类型相对树高曲线模型；

——第9部分：主要森林类型林分形高模型；

——第10部分：林木和林分生长率模型；

——第11部分：地基激光雷达林木信息采集技术规程。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。

本文件由湖南省林业局提出。

本文件由湖南省林业标准化技术委员会归口。

本文件起草单位：中南林业科技大学、国家林业和草原局中南调查规划院、湖南省林业科学院、湖

南省农林工业勘察设计研究院有限公司、湖南省林业资源调查监测评价中心、湖南省计量检测研究院。

本文件主要起草人：孙华、兰俊宇、曹文昊、陈振雄、何平、贺鹏、潘政尚、马开森、唐杰、贡鸣、

邹泽林、陶冀、马丰丰、王灿、李承志、陈超、陈雯钰。

II

DB43/T3080.11—2024

引言

主要树种（组）和森林类型立木（林分）材积、生物量及碳计量等林业数表模型是森林资源及其生

态状况动态监测、森林资源经营利用、森林资源资产化管理以及多效益评估评价的基本计量工具。建立

和完善准确、适用的主要树种和森林类型林业数表模型，对于精准预估森林生长、指导森林可持续经营、

依法治林以及开展森林碳汇评估及碳交易工作具有重要意义。

为便于标准的使用、实施以及后续扩展，DB43/T3080《湖南省立木材积、生物量及碳系数计量监

测系列模型》分别按照树种（组）和模型类别进行起草，其中单木模型按照树种（组）进行起草、林分

模型按照模型类别进行起草，生长率模型既含单木又含林分模型，则不分树种和森林类型按模型类别进

行起草。因此，DB43/T3080《湖南省立木材积、生物量及碳系数计量监测系列模型》由11个部分构成。

——第1部分：总则。

——第2部分：杉木立木材积与生物量模型。

——第3部分：马尾松立木材积与生物量模型。

——第4部分：栎类立木材积与生物量模型。

——第5部分：杨树类立木材积与生物量模型。

——第6部分：其他软阔立木材积与生物量模型。

——第7部分：主要树种（组）立木含碳系数与碳储量模型。

——第8部分：主要森林类型相对树高曲线模型。

——第9部分：主要森林类型林分形高模型。

——第10部分：林木和林分生长率模型。

——第11部分：地基激光雷达林木信息采集技术规程。

本文件提供了地基激光雷达采集林木信息作业的技术指引，旨在提高林木信息采集的科学性、准确

性和工作效率。

III

DB43/T3080.11—2024

湖南省立木材积、生物量及碳系数计量监测系列模型

第11部分：地基激光雷达林木信息采集技术规程

1范围

本文件规定了利用地基激光雷达技术进行林木信息采集的前期准备、样木选择、数据采集、数据预

处理、参数提取、数据检验。

本文件适用于利用地基激光雷达进行林木信息的采集。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，

仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本

文件。

LY/T2416-2015林业数表编制数据采集技术规程

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

地基三维激光扫描Terrestrialthree-dimensional(3D)laserscanning

一种采用非接触式高速激光测量，并以点云的形式获取地形及复杂物体三维表面的阵列式几何图

形数据方法。

[来源：CH/Z3017-2015，3.1.1，有修改]

通视度intervisibility

在观察者视角上能够直接看到的树木部分占树木整体的比例。

点云pointcloud

以离散、不规则方式分布在三维空间中的点的集合。

[来源：CH/T8023-2011，3.3]

点云配准pointcloudregistration

把不同站点获取的点云数据变换到同一坐标系的过程。

[来源：CH/Z3017-2015，3.1.5]

标靶target

用特定材质制作的具有规则几何形状的标志。

注：主要有标靶球、标靶纸等。该类标志在点云中能很好地被识别和量测，用于点云数据质量检查及点云配准工作。

[来源：CH/Z3017-2015，3.1.6，有修改]

1

DB43/T3080.11—2024

降噪removenoise

去除点云中部分异常点的过程。

注：异常点由外界因素(如光线、震动、噪声等)以及三维激光扫描仪本身因素造成。

[来源：CH/Z3017-2015，3.1.5，有修改]

4前期准备

技术准备

制定技术方案，开展人员培训。

资料准备

印制调查表格，收集和复制相关图面资料。

仪器设备准备

包括地基三维激光扫描仪、三脚架、花杆、标靶球、标靶纸、测树围尺、皮尺、测高器、笔记本电

脑等。

5样木选择

按照LY/T2416-2015中4.2和5.1的规定选择样木，并满足地基激光雷达架站要求（见6.3）。

6数据采集

基本情况调查

调查记录样木的基本信息，对样木进行拍照或摄像，调查内容和记录格式应符合附录A规定。

标靶布设

6.2.1在样木胸径处贴上标靶纸。

6.2.2在样木四周1m～3m布设标靶球。

6.2.3每一扫描站的标靶球个数应不少于4个，相邻两扫描站的公共标靶球个数应不少于3个。

6.2.4标靶球应在扫描范围内均匀布置，且高低错落、互不遮挡；扫描结束前，标靶球不应移动。

测站安置

6.3.1在样木四周安置3个～5个测站（冠幅较小时设置3个，冠幅较大时设置4个～5个），站间夹

角尽量一致。

6.3.2测站位置与样木间应具有良好的通视度，若通视度较低，应清除样木周围灌木及藤本植物。

6.3.3测站位置与样木水平距应为1.5倍冠幅以上、且能扫描到树顶，并观测到不少于4个标靶球。

参数设置

360°扫描采集点数不少于2000万点（20MPts），距离误差在2mm/10m和3.5mm/25m范围内。

2

DB43/T3080.11—2024

点云采集

仪器正对样木开启扫描。扫描完成后现场检查数据是否完整，如有数据缺失应及时补扫。

7数据预处理

点云配准

选取不同测站观测到的同一标靶计算转换矩阵实现点云配准。配准完成后，计算标靶拟合圆特征点

对的误差集合，总体均方差应不大于3mm；并进行目视检验，点云不应出现重影。

点云降噪

点云中存在脱离扫描目标物的异常点、孤立点及由于物体运动产生的噪声点时，应采用滤波或人机

交互方法进行降噪处理。

点云裁剪

对点云进行交互编辑，去除冗余数据，保留样木点云。

8参数提取

采用最大最小值法提取树高，即样木点云高程最大值减去最小值。

采用投影法提取冠幅。

采用最小二乘圆拟合算法、凸包算法等方法提取不同高度处树干直径。树冠遮挡部分树干直径利

用削度方程模拟。

9数据检验

利用地基激光雷达提取参数与对应的实测数据（如胸径、树高）进行F检验，F值计算见式（1）。

=/············································································(1)

22

式中：𝐹𝐹𝑆𝑆1𝑆𝑆2

——实测参数值方差；

2——提取参数值方差。

𝑆𝑆1

根据2F值大小，判断地基激光雷达测量数据与实测数据差异显著性。没有显著差异时，激光雷达所

𝑆𝑆2

提取的林木相关参数可直接应用；有显著差异时，应重新进行点云配准与参数提取。

3

DB43/T3080.11—2024

A

A

附录A

（规范性）

地基激光雷达样木信息采集调查表

表A.1规定了地基激光雷达样木信息采集内容。