Detekce a zjišťování parametrů individuálních stromů v laserových bodových mračnech

Bc. Dominik Kašpar

Master's thesis

Individual tree detection and mensuration in LiDAR point clouds

Abstract:

Tato diplomová práce se zabývá detekcí a zjišťováním parametrů individuálních stromů v laserových bodových mračnech. Pomocí pozemního laserového skeneru a mobilního laserového skeneru byly zmapovány dvě výzkumné plochy. Tyto výzkumné plochy byly založeny v monokulturních lesních porostech smrku ztepilého (Picea abies (L.) H. Karst.) a buku lesního (Fagus sylvatica L.). Data z mobilního laserového skenování se porovnávala s daty z pozemního laserového skenování. Pro zpracování dat byly využity dva softwary – DendroCloud a 3D Forest. Z bodových mračen byly získány výčetní tloušťky a byla zjištěna úspěšnost detekce. V programu DendroCloud byla na první ploše úspěšnost detekce 95,5 % a na druhé ploše 98,6 %. Odhadnuté výčetní tloušťky byly podhodnoceny na smrkové ploše průměrně o 0,54 cm (1,28 %) respektive na bukové ploše o 0,56 cm (1,39 %). V programu 3D Forest byla úspěšnost detekce na smrkové ploše 100 % a na bukové 97,1 %. Odhadnuté výčetní tloušťky byly podhodnoceny na první ploše průměrně o 0,77 cm (2,06 %) respektive o 1,56 cm (3,77 %) na ploše druhé.

Abstract:

This diploma thesis deals with the detection and mensuration of parameters of individual trees in laser point clouds. Using a terrestrial laser scanner and a mobile laser scanner, two research areas were mapped. These research areas were established in mature pure Norway spruce (Picea abies (L.) H. Karst.) and European beech (Fagus sylvatica L.) forest stands. The data from the mobile laser scanning were compared with the data from the terrestrial laser scanning. Two software programs were used for data processing – DendroCloud and 3D Forest. Diameter at breast height (DBH) were estimated from point clouds and the detection success was determined. In the DendroCloud program, the detection success rate was 95,5 % in the first area and 98,6 % in the second area. The DBH were underestimated on the spruce area by an average of 0,54 cm (1,28 %) and on the beech area by 0,56 cm (1,39 %), respectively. In the 3D Forest program, the detection success was 100 % on the spruce area and 97,1 % on the beech area. The DBH were underestimated on average in the first area by 0,77 cm (2,06 %) and in the second area by 1,56 cm (3,77 %), respectively.

Keywords

bodová mračna, detekce, dendrometrie, laserové skenování, LiDAR

Keywords

laser scanning, point clouds, detection, dendrometry, LiDAR

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 10. 4. 2022

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Karel Kuželka, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Forestry and Wood Sciences

Master programme / field:
Forestry Engineering / Forest Engineering