一种基于点云数据的单木几何参数提取方法

来源：中国农机化学报杂志2025年第8期北京时间：

作者：李恒源, 季民, 李婷, 范相如, 房振

单位：(1. 山东科技大学测绘与空间信息学院，青岛市，266555；2. 鄂尔多斯营盘壕煤炭有限公司，内蒙古鄂尔多斯，017300)

摘要：针对传统人工测量方法获取树木尖削度和垂直度参数误差大、效率低的问题，提出一种基于点云数据的单木尖削度和垂直度提取方法。通过对单木树干切片并投影到二维平面，利用密度聚类算法对其进行聚类，并提取主干点云簇。根据点云簇的分布形态，采用RANSAC(随机抽样一致算法)生成最佳拟合圆。通过不同高度处的主干最佳拟合圆直径，基于STM(分段削度法)进行树木尖削度计算，通过连接相邻切片的圆心实现单木主干骨架线提取，并对单木主干骨架线拟合，实现单木垂直度计算。结果表明，尖削度计算的决定系数R2可达0.825 3，垂直度计算的决定系数R2可达0.817 1。所提方法为提取树木的尖削度和垂直度两项几何参数提供新的方法和手段。

关键词：单木,激光点云,骨架模型,尖削度,垂直度

基金资助：国家重点研发计划子课题(SKDZK20230125)