Detecção automática de árvores em unidades amostrais a partir de varredura simples com laser terrestre

Vagner Alex Pesck, Christel Lingnau, A. Machado, Afonso Figueiredo Filho, Thiago Floriani Stepka
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Abstract

O objetivo deste estudo foi a identificação automática de árvores em unidades amostrais circulares de 200, 300 e 400 m² em povoamentos de Eucalyptus spp. a partir de dados de TLS (Terrestrial Laser Scanning) no estado do Mato Grosso do Sul. Foram testadas três idades de plantio: árvores com 2 anos, sendo consideradas com desrama natural (E. urophylla) e sem desrama natural (E. grandis); árvores com 4,5 e com 5,5 anos, sem desrama (hibrido E. urophylla x E. grandis). A varredura laser em campo foi realizada com o equipamento Trimble TX5. Para a identificação automática das árvores, foi realizado um recorte na nuvem de pontos a 1,30 m do solo (DAP) e desenvolvido o algoritmo denominado fatia 2D. Foi possível a detecção de 98,3, 98 e 93,9% das árvores para as unidades amostrais de 200, 300 e 400 m², respectivamente. A distribuição espacial das árvores no plantio influenciou a identificação, ocasionando sombreamento das árvores mais distantes do equipamento laser. A adoção de varreduras simples deve ser aplicada somente em unidades amostrais pequenas, pois unidades amostrais acima de 200 m² acarretam maiores erros de detecção de árvores, o que pode gerar informações equivocadas nas estimativas dendrométricas da floresta.
用地面激光简单扫描实现样本单元中树木的自动检测
本研究的目的是根据南马托格罗索州的TLS(陆地激光扫描)数据,以200、300和400 m²的圆形采样单位自动识别桉树。测试了三个种植年龄:2年的树木,考虑自然修剪(尾叶E.urophylla)和不自然修剪(E.grandis);4.5年和5.5年的树木,无需修剪(尾叶E.urophylla x grandis的杂交种)。使用Trimble TX5设备进行现场激光扫描。为了自动识别树木,在距离地面1.30米的点云中进行了裁剪(DAP),并开发了称为2D切片的算法。对于200、300和400 m²的采样单元,可以分别检测到98.3%、98%和93.9%的树木。种植过程中树木的空间分布影响了识别,导致距离激光设备最远的树木出现阴影。简单扫描的采用应仅适用于小样本单元,因为200平方米以上的样本单元会导致更高的树木检测误差,这可能会在森林的树木测量估计中产生不正确的信息。
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