利用地基激光雷达估算不同地表条件下土方量

来源：农业工程学报杂志2021年第23期北京时间：

作者：冯凯月,马利霞,陈洋,王鑫,宋洁,于东升,

摘要：不同地表条件下土方量估算对土壤侵蚀量监测以及高标准农田工程建设具有重要意义，但基于地基激光雷达（Terrestrial Laser Scanning，TLS）的估算精度尚需求证。在江西省鹰潭市红壤生态实验站获取了7种不同地表条件下（植被覆盖度、砾石含量、地形起伏）填/挖土前后两期TLS数据，采用移动曲面拟合滤波与反距离加权插值方法计算填/挖土方量并验证，分析了TLS测站数量、位置与点云间距对计算精度的影响。结果表明：1）TLS在不同地表条件下估算土方量误差为1.69%～18.17%；2）在保证土方量计算精度的前提下，植被覆盖度分别小于1%、20%～30%的样方可将测站数量减少至2和3个，低地势测站位置更有利于获取地表完整信息；3）TLS计算土方量的精度随点云间距增加而降低，近地表无覆盖、有覆盖的样方最优点间距分别为1～8和1～4 cm。研究为估算厘米级土体三维时空变化研究提供技术支持，为TLS野外观测设置提供依据。

关键词：土壤, 砾石, 植被, 地基激光雷达, 土方量, 不同地表条件, 测站布局, 点云间距