基于无人机雷达和光学影像的城市森林地上生物量估算方法建立及应用

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作者 张曈 陈爽 曹书舸 《南京信息工程大学学报》 北大核心 2025年第4期581-590,共10页

目前生物量估算的数据来源包括光学、合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)和激光雷达(Light Detection and Ranging,LiDAR)等.利用遥感技术对区域生物量进行反演时,实地样方数据的不足限制了模型反演精度的提升.本研究采用无人... 目前生物量估算的数据来源包括光学、合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)和激光雷达(Light Detection and Ranging,LiDAR)等.利用遥感技术对区域生物量进行反演时,实地样方数据的不足限制了模型反演精度的提升.本研究采用无人机雷达点云数据结合实地调查扩大样本量,试图验证利用机载雷达替代实地调查的可行性,并与光学影像特征(植被指数数据和纹理特征数据)建立植被地上生物量反演模型.结果表明:1)基于LiDAR获取的单株冠幅数据估算的生物量具有较好的精度,与实地测算的生物量的总体误差为1.74%;2)南京龙王山风景区,利用LiDAR数据估算的地上生物量密度为96.78 Mg·hm^(-2),利用光学影像特征模型反演的生物量密度为107.94 Mg·hm^(-2);3)毗邻龙王山的大学校园验证数据结果显示,模型反演生物量密度值为92.6 Mg·hm^(-2),基于LiDAR数据的结果为104.11 Mg·hm^(-2),可以看出所提出的方法具有较好的效果.因此,通过无人机LiDAR和冠幅生物量模型可以扩大样本量,由此建立的影像特征生物量模型具有良好的效果,为大范围生物量反演提供一种可行的方法. 展开更多

关键词 无人机激光雷达 地上生物量 机器学习回归 城市森林 冠层高度模型

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基于旋翼无人机雷达的船只目标成像与类型识别研究进展综述 被引量：2

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作者 张晰 张杰 孟俊敏 《海洋科学》 CAS 北大核心 2020年第6期141-147,共7页

载有成像雷达的旋翼无人机具有成本低廉、对起降条件要求低、飞行姿态灵活多样等优点,可以在热点区域进行普查、详查或长时间悬停凝视等多模式成像监测,现已成为海上船只目标监测识别的重要手段。本文分别从旋翼无人机雷达硬件系统、无... 载有成像雷达的旋翼无人机具有成本低廉、对起降条件要求低、飞行姿态灵活多样等优点,可以在热点区域进行普查、详查或长时间悬停凝视等多模式成像监测,现已成为海上船只目标监测识别的重要手段。本文分别从旋翼无人机雷达硬件系统、无人机载雷达动目标成像、船只目标类型识别和目标三维结构特征提取等四方面开展国内外研究进展综述。总结分析发现当前利用旋翼无人机雷达进行船只目标成像和类型识别,尚存在运动船只成像散焦、三维结构重建难度大、类型识别精度低等问题,迫切需要推动相关技术的发展。 展开更多

关键词 旋翼无人机 无人机雷达 船只目标 三维成像 类型识别

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基于轻小型无人机雷达的植被高度反演方法

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作者 吴志鹏 张平 +3 位作者 李震 黄磊 刘畅 高硕 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2022年第12期3667-3675,共9页

针对目前主流雷达传感器难以满足轻小型无人机载荷需要,且存在着数据获取成本高及算法模型复杂的问题,在自行研制的一种高度集成、轻量化且具有高可靠性的轻小型无人机雷达系统基础上,发展了一种植被高度信息反演新方法。该方法中使用... 针对目前主流雷达传感器难以满足轻小型无人机载荷需要,且存在着数据获取成本高及算法模型复杂的问题,在自行研制的一种高度集成、轻量化且具有高可靠性的轻小型无人机雷达系统基础上,发展了一种植被高度信息反演新方法。该方法中使用二维滤波抑制直耦波能量,基于剩余图像熵的自适应主元分析去噪方法解决传统方法主元选择不稳定的问题,并基于互相关信息的后向投影算法进一步增强目标信号,最后应用Sobel算子提取植被高度。实验结果表明,该方法反演得到的植被高度和验证数据的相关性达到0.92,均方根误差可达1.28 m。 展开更多

关键词 轻小型无人机 无人机雷达 模块化雷达系统 植被高度 反演

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基于无人机激光雷达点云数据估算红树林覆盖度

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作者 王鑫淼 赵峰 +3 位作者 刘华 凌成星 刘霞 曾浩威 《北京林业大学学报》 北大核心 2025年第2期143-151,共9页

【目的】利用无人机激光雷达数据,快速、准确地获取红树林覆盖度信息,为更好地评估红树林生态修复成效提供重要参考。【方法】以广东省湛江市太平镇岭头岛为研究区,利用40块样地无人机激光雷达数据和单木检尺数据,以决定系数(R_(2))、... 【目的】利用无人机激光雷达数据,快速、准确地获取红树林覆盖度信息,为更好地评估红树林生态修复成效提供重要参考。【方法】以广东省湛江市太平镇岭头岛为研究区,利用40块样地无人机激光雷达数据和单木检尺数据,以决定系数(R_(2))、均方根误差(RMSE)和估算精度(E_(A))为评价指标,比较第一回波比例模型(FRRM)、全部回波比例模型(ARRM)、脉冲回波强度比例模型(PRIRM)和冠层高度模型(CHM)4种模型估算红树林覆盖度的精度。分析样地红树林覆盖度、激光点云密度和高度特征变量与覆盖度估算误差的关系,选取精度最高的模型估算研究区红树林覆盖度,并进行空间制图。【结果】(1)FRRM模型估算的红树林覆盖度精度最高(R_(2)=0.970 1,RMSE=0.032 5,E_(A)=93.01%),估算误差最小,平均低估1.04%;其次为ARRM模型(R2=0.977 4,RMSE=0.033 6,E_(A)=92.58%)和CHM模型(R2=0.945 0,RMSE=0.044 0,EA=90.54%);PRIRM模型(R2=0.950 9,RMSE=0.061 0,EA=88.17%)估算精度最低。(2)PRIRM模型的结果普遍高估,且估算误差与覆盖度和高度特征变量均呈显著负相关;FRRM、ARRM和CHM模型的估算误差与覆盖度无明显相关性。(3)激光雷达采样敏感性分析表明,3 m栅格大小最适合作为研究区覆盖度制图的单元。【结论】4种模型估算红树林覆盖度的精度均较高,其中FRRM模型的估算精度最高,结果可靠,可为岭头岛红树林的科学管护和生态修复提供支持。 展开更多

关键词 无人机激光雷达 点云 首次回波 红树林 覆盖度

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基于无人机激光雷达技术的电网线路间隔棒倾斜缺陷识别

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作者 王振刚 陈克锐 +2 位作者 何明进 刘军 赵一龙 《电网与清洁能源》 北大核心 2025年第6期92-98,共7页

针对鸟巢、导地线、防震锤和导地线线夹多目标干扰而导致间隔棒倾斜缺陷识别易出现错检、漏检等问题,提出一种电网线路间隔棒倾斜缺陷识别方法。构建激光雷达成像模型来校正电网线路图像;采用黑、白高帽变换来区分图像潜在的黯淡、明亮... 针对鸟巢、导地线、防震锤和导地线线夹多目标干扰而导致间隔棒倾斜缺陷识别易出现错检、漏检等问题,提出一种电网线路间隔棒倾斜缺陷识别方法。构建激光雷达成像模型来校正电网线路图像;采用黑、白高帽变换来区分图像潜在的黯淡、明亮区域,并输入到所设计的空间关注分类模型中,确定每个集群的最小超球体半径;根据状态判别方程,去除干扰,完成多目标干扰下的电网线路间隔棒倾斜缺陷识别。经实验验证:所提方法的平均精度均值保持在0.85以上,测试时间为600 s时的帧率(frame per second,FPS)为48.6 f/s;在间隔棒倾斜的状态下,所提方法缺陷识别的平均正确率为95.18%,平均召回率为86.37%,平均F1分数为0.90,表明所提方法不存在错检、漏检,且计算效率高、缺陷识别精度高,适用于各种环境下的电网线路间隔棒倾斜缺陷识别。 展开更多

关键词 无人机激光雷达 输电网络 线路缺陷识别 图像校正 电网线路检测 间隔棒倾斜

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基于无人机激光雷达的森林参数估测综述

6

作者 杨晓慧 《农家科技》 2025年第19期67-69,共3页

本文系统综述了无人机激光雷达技术在森林参数估测中的应用研究进展。相较于传统测量方法,无人机激光雷达具有灵活性高、成本低、效率高等优势,可有效获取树高、胸径、冠幅、郁闭度、叶面积指数和地上生物量等关键森林参数。研究分析了... 本文系统综述了无人机激光雷达技术在森林参数估测中的应用研究进展。相较于传统测量方法,无人机激光雷达具有灵活性高、成本低、效率高等优势,可有效获取树高、胸径、冠幅、郁闭度、叶面积指数和地上生物量等关键森林参数。研究分析了不同参数的反演方法与精度,指出当前技术在小范围样地应用中较为成熟,但在复杂地形、高郁闭度林区仍存在精度不足、模型泛化能力弱等问题。未来应通过多源数据融合、算法优化和设备改进提升测量精度,推动该技术在林业资源监测中的规模化应用。 展开更多

关键词 无人机激光雷达 森林参数 点云数据 参数反演 林业遥感

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OT技术联合无人机LiDAR在矿区地表沉陷监测中的应用研究 被引量：1

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作者 高奎英 都伟冰 +5 位作者 陈建华 杨彬 张合兵 徐朝 冯志忠 张文志 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2025年第1期80-87,共8页

目的为充分发挥不同尺度遥感监测在识别高强度煤炭开采地表形变方面的应用价值,方法利用卫星影像偏移量追踪技术和无人机激光雷达技术分别获取矿区尺度和工作面尺度的典型沉陷区及其参数,并结合地面观测站数据论证这两种不同尺度遥感监... 目的为充分发挥不同尺度遥感监测在识别高强度煤炭开采地表形变方面的应用价值,方法利用卫星影像偏移量追踪技术和无人机激光雷达技术分别获取矿区尺度和工作面尺度的典型沉陷区及其参数,并结合地面观测站数据论证这两种不同尺度遥感监测的差异性。结果以神东矿区两景合成孔径雷达影像为例,利用偏移量追踪技术得到研究时段内矿区多处于地表沉陷中心,沉陷值为-3.8~0 m。无人机激光雷达技术有效识别出工作面尺度上的沉陷范围和量级,二次和三次采动区的地表沉陷量高于一次采动区的,有井下煤柱存在的区域沉陷量较小,沉陷量为-1.17~0 m。对比分析工作面两处典型区域无人机激光雷达差分数据与卫星偏移量追踪结果的差别,沉陷量较小的区域,偏移量追踪技术精度较高,沉陷量较大的区域,无人机激光雷达技术精度较高,两者得到下沉系数分别为0.61和0.72,说明无人机激光雷达获取的下沉系数更接近地面实测下沉系数。结论研究结果可为大范围和高效开采沉陷监测提供参考。 展开更多

关键词 高强度开采 偏移量追踪 无人机激光雷达 开采沉陷

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融合地基和无人机激光数据提取单木胸径和树高

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作者 余之灏 黎良财 +1 位作者 邓利 范文义 《东北林业大学学报》 北大核心 2025年第9期33-40,共8页

树木的胸径和树高是评估森林的生长状况、资源储量和生态服务功能的重要指标。为了快速获取林分单木胸径和树高,本研究以塞罕坝机械林场的落叶松(Larix principis-rupprechtii)林为研究对象,设置30 m×30 m样地5块和30 m×60 m... 树木的胸径和树高是评估森林的生长状况、资源储量和生态服务功能的重要指标。为了快速获取林分单木胸径和树高,本研究以塞罕坝机械林场的落叶松(Larix principis-rupprechtii)林为研究对象,设置30 m×30 m样地5块和30 m×60 m的样地1块。采用RIEGL VZ-400i和扫描鹰HS-600三维激光扫描仪,获取样地内346株落叶松的点云数据,对点云数据进行配准、去噪、地形矫正等处理,应用点云分割算法对样地内的树木进行单木分割,通过随机霍夫变换和局部最大值方法分别提取单木胸径和树高,并对胸径和树高的实测值与提取值进行精度分析。结果表明:单木点云分割的准确率平均值为84.52%;胸径的估测值与实测值的决定系数(R^(2))为0.880,均方根误差为1.001 cm,相对均方根误差为3.306%,胸径提取的平均精度为93.09%;树高的估测值与实测值的决定系数(R^(2))为0.887,均方根误差分别为0.468 m,提取树高的平均精度为93.93%。 展开更多

关键词 胸径 树高 局部最大值法 地基激光雷达 无人机激光雷达

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应用背包和无人机LiDAR数据对森林地上生物量估测

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作者 李馨 岳彩荣 +4 位作者 罗洪斌 张澜钟 沈健 李佳 李初蕤 《东北林业大学学报》 CAS 北大核心 2025年第2期105-113,共9页

激光雷达(LiDAR)技术在林业调查中应用广泛,能够精确获取森林垂直结构信息。利用背包LiDAR结合实地调查样地,验证其替代实地调查的可行性;应用UAV-LiDAR数据,采用多元逐步回归(MSR)、支持向量机(SVM)和随机森林(RF)算法,建立地上生物量... 激光雷达(LiDAR)技术在林业调查中应用广泛,能够精确获取森林垂直结构信息。利用背包LiDAR结合实地调查样地,验证其替代实地调查的可行性;应用UAV-LiDAR数据,采用多元逐步回归(MSR)、支持向量机(SVM)和随机森林(RF)算法,建立地上生物量估测模型并进行对比分析。研究结果显示:(1)在人工干预下,应用背包LiDAR数据提取的单木参数与实测值高度相关,平均胸径的决定系数(R^(2))为0.98,均方根误差(R_(MSE))为0.35 cm;平均树高的R^(2)为0.96,R_(MSE)为0.63 m。(2)应用背包LiDAR构建的生物量样本,利用UAV-LiDAR建立的AGB估测模型中,随机森林模型表现最佳(R^(2)=0.75,R_(MSE)=23.58 t/hm^(2)),其次是支持向量机模型(R^(2)=0.63,R_(MSE)=30.49 t/hm^(2)),多元逐步回归模型表现最差(R^(2)=0.54,R_(MSE)=35.60 t/hm^(2))。因此,背包LiDAR获取的单木胸径及树高精度较高,可替代实测样地生物量,以扩大样本覆盖范围;应用背包LiDAR数据结合机载LiDAR,可实现较大尺度的森林生物量快速估测,为大范围森林生物量反演提供了一种可行方法。 展开更多

关键词 背包激光雷达 无人机激光雷达 森林地上生物量 多元逐步回归 支持向量机 随机森林

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基于无人机遥感多特征的单木地上生物量反演模型

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作者 张宇娇 赵恒谦 +3 位作者 付含聪 刘哿 皇甫霞丹 刘轩绮 《林业科学》 北大核心 2025年第8期129-141,共13页

【目的】针对北方森林,协同无人机激光雷达和无人机RGB影像进行单木地上生物量估测,以彰武县樟子松和杨树为研究对象,探究应用组合数据和单一数据对针、阔叶林单木地上生物量估测的影响,为彰武县防风固沙人工林单木地上生物量的精准预... 【目的】针对北方森林,协同无人机激光雷达和无人机RGB影像进行单木地上生物量估测,以彰武县樟子松和杨树为研究对象,探究应用组合数据和单一数据对针、阔叶林单木地上生物量估测的影响,为彰武县防风固沙人工林单木地上生物量的精准预测提供技术参考。【方法】从LiDAR点云和基于RGB光学影像获取的数字正射影像图(DOM)中提取单木尺度高度、强度、密度、冠层结构、光谱、纹理和植被指数多特征,采用置换重要性(PI)和Boruta优选特征子集,结合地面实测单木地上生物量数据,使用随机森林(RF)、极端梯度提升树(XGBoost)和分类提升算法(CatBoost)3种典型机器学习方法构建樟子松和杨树地上生物量估测模型,对仅用LiDAR数据、仅用DOM数据以及联合二者的建模结果进行比较。【结果】1)点云高度和冠层结构是估测2个树种单木地上生物量的关键特征;纹理特征仅对樟子松地上生物量估测产生积极影响。2)对于樟子松,基于组合数据的单木地上生物量估测精度最高,优于单一LiDAR和单一RGB影像;3种数据集的最优模型分别为ALL-PI-XGBoost、LiDAR-PI-XGBoost和DOM-PI-RF,测试集R^(2)分别为0.77、0.69、0.67,RMSE分别为10.94、12.75、13.16 kg·plant^(−1)。对于杨树,基于组合数据和单一LiDAR数据的单木地上生物量估测精度相当,且优于单一RGB影像;3种数据集的最优模型分别为ALL-PI-XGBoost、LiDAR-Boruta-XGBoost和DOM-Boruta-CatBoost,测试集R2分别为0.85、0.85、0.59,RMSE分别为17.63、17.11、28.99 kg·plant^(−1)。【结论】基于低成本无人机遥感技术获取的高密度点云和高分辨率影像可以实现彰武县防风固沙人工林单木地上生物量高精度、快速且无损估测;应用组合数据和单一数据对针、阔叶林单木地上生物量估测有不同影响,组合数据可以显著提高樟子松单木地上生物量估测精度。 展开更多

关键词 无人机激光雷达 无人机光学影像 单木尺度 地上生物量 机器学习

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基于二维正态分布的无人机激光雷达点云匹配研究 被引量：2

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作者 任娜 张玉 +1 位作者 王洪江 张楠 《激光杂志》 CAS 北大核心 2024年第4期265-270,共6页

无人机激光雷达点云特征多,一次匹配花时间长,难以进行二次匹配,因此研究基于二维正态分布的无人机激光雷达点云匹配方法。采集无人机激光雷达点云图像,通过旋转平移方法、双边滤波方法对图像预处理,利用二维正态分布算法和动态时间规... 无人机激光雷达点云特征多,一次匹配花时间长,难以进行二次匹配,因此研究基于二维正态分布的无人机激光雷达点云匹配方法。采集无人机激光雷达点云图像,通过旋转平移方法、双边滤波方法对图像预处理,利用二维正态分布算法和动态时间规整算法完成点云特征提取,使用初始变换矩阵估计算法对点云进行粗匹配,再使用近点迭代算法进行点云快速精匹配,通过两次匹配实现无人机激光雷达点云快速匹配。实验结果表明,所提方法的无人机激光雷达点云图像去噪效果好,点云匹配时间短,匹配偏差仅在0.04 m-0.15 m之间,匹配精度达到了相关预期。 展开更多

关键词 二维正态分布 无人机激光雷达 点云匹配 旋转平移方法 点云特征 粗匹配 精匹配

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依据背包和无人机激光雷达数据对思茅松林分结构参数估测

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作者 张澜钟 岳彩荣 +4 位作者 李初蕤 李馨 李佳 沈健 宗发荣 《东北林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期92-100,共9页

以15块样方调查数据验证背包激光雷达数据提取单木参数的精度,依据270块背包激光雷达数据单木分割后计算得到的林分结构参数与无人机机载激光雷达数据特征参数相结合,通过最优估测模型对研究区的林分结构参数进行反演与预测。结果表明:... 以15块样方调查数据验证背包激光雷达数据提取单木参数的精度,依据270块背包激光雷达数据单木分割后计算得到的林分结构参数与无人机机载激光雷达数据特征参数相结合,通过最优估测模型对研究区的林分结构参数进行反演与预测。结果表明:(1)背包激光雷达数据提取单木参数时,单木分割F-score(F)得分的范围在95%~100%,胸径的均方根误差(E_(RMS))在0.08~1.68 cm,树高的均方根误差在0.71~2.29 m;(2)平均树高最优估测模型决定系数(R^(2))为0.87,E_(RMS)为1.09 m,平均绝对误差(E_(MA))为0.68 m;Lorey’s树高最优估测模型R^(2)为0.88,E_(RMS)为0.79 m,E_(MA)为0.54 m;算术平均胸径最优估测模型R^(2)为0.81,E_(RMS)为1.02 cm,E_(MA)为0.79 cm;蓄积量最优估测模型R^(2)为0.82,E_(RMS)为17.06 m^(3)·hm^(-2),E_(MA)为12.05 m^(3)·hm^(-2);胸高断面积最优估测模型R^(2)为0.78,E_(RMS)为3.48 m^(2)·hm^(-2),E_(MA)为2.55 m^(2)·hm^(-2);郁闭度最优估测模型R^(2)为0.85,E_(RMS)为0.03,E_(MA)为0.02;林分密度最优估测模型R^(2)为0.91,E_(RMS)为157.60株·hm^(-2),E_(MA)为97.68株·hm^(-2)。 展开更多

关键词 背负式激光雷达 无人机机载激光雷达 林分结构参数 机器学习

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结合背负式激光雷达和无人机机载激光雷达的云南松单木胸径和树高提取 被引量：3

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作者 许珊珊 李常春 张超 《浙江农林大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期939-948,共10页

【目的】探索基于背负式激光雷达(BLS)和无人机机载激光雷达(ULS)技术获取林分三维点云的优势,利用LiDAR360 MLS和LiDAR360软件实现单木胸径和树高的精准测量,确定效果较优的单木分割和提取方法。【方法】以云南省富民县罗免乡6个半径为... 【目的】探索基于背负式激光雷达(BLS)和无人机机载激光雷达(ULS)技术获取林分三维点云的优势,利用LiDAR360 MLS和LiDAR360软件实现单木胸径和树高的精准测量,确定效果较优的单木分割和提取方法。【方法】以云南省富民县罗免乡6个半径为15.0 m的圆形云南松Pinus yunnanensis天然纯林样地为例,采用最近迭代点算法(ICP)融合BLS和ULS点云,利用LiDAR360 MLS和LiDAR360软件对点云数据进行去噪、点云分类、归一化和单木分割,并提取单木胸径和树高,利用线性拟合方法建立实测值与估测参数的相关关系,评价胸径和树高的估测效果。【结果】LiDAR360 MLS基于深度学习分类相较于LiDAR360基于高程信息分类,提取的株数信息更符合实际,BLS和融合点云单木提取株数一致,召回率均达100%。ULS通过种子点进行单木分割,效果较好,准确度、召回率和F测度分别为94.59%、88.98%、91.70%,但受冠层连通性影响,仍存在一定的欠分割和过分割情况;基于BLS胸径提取的决定系数(R^(2))和均方根误差(ERMSE)分别达0.904和2.046 cm,基于BLS树高提取的R^(2)和ERMSE分别为0.791、1.173 m。融合点云受树干周围离散点的影响,胸径提取效果相对BLS效果较差,R^(2)和ERMSE分别为0.881和2.284 cm,但融合点云冠层和林下信息较完整,树高的估测精度较BLS高,R^(2)和ERMSE分别为0.933、0.812 m。【结论】由于工作原理上的差异,ULS和BLS技术分别在获取冠上和林下点云方面各具优势,融合两者可达到互补的效果,能够更加精细地反映森林空间结构,实现胸径和树高的高精度提取。图5表3参28. 展开更多

关键词 背负式激光雷达 无人机机载激光雷达 单木分割 云南松

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无人机激光雷达点云密度对无瓣海桑单木分割效果影响研究

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作者 魏晓博 李志强 《海洋通报》 CSCD 北大核心 2024年第6期741-749,共9页

红树林结构复杂,森林茂密,单木结构参数提取困难。传统调查方法人工成本高、区域尺度小。无人机搭载激光雷达(UAV LiDAR)传感器可以灵活高效地获取红树林高密度点云数据。点云密度是点云数据质量的关键因素,对红树林单木分割效果以及精... 红树林结构复杂,森林茂密,单木结构参数提取困难。传统调查方法人工成本高、区域尺度小。无人机搭载激光雷达(UAV LiDAR)传感器可以灵活高效地获取红树林高密度点云数据。点云密度是点云数据质量的关键因素,对红树林单木分割效果以及精度有重要影响。本研究以广东省雷州市东海岸红树林示范区无瓣海桑林为研究对象,采用随机抽稀方法对样地无人机激光雷达点云数据进行抽稀,得到50%~1000%不同样地尺度点云数据,结合样地实测数据,对不同点云密度下的单木分割效果及精度进行了探讨。结果表明:(1)点云密度越高,点云数据整体准确度越高。对点云数据进行适当抽稀,可以在保证分割效果的同时提高单木参数精度;(2)单木树高参数分割效果以及精度整体优于单木冠幅参数。降低点云密度对单木树高参数影响较小,但对于树高最大值、冠幅参数有显著影响;(3)降低点云密度可以有效提升点云数据处理速度,但为了保证分割效果和精度,必须有适当的点云密度。 展开更多

关键词 红树林 无人机激光雷达 点云密度 单木分割

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一种新的无人机载雷达非均匀杂波抑制方法 被引量：3

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作者 陈洪猛 刘京 +3 位作者 李明 易晓丽 穆贺强 鲁耀兵 《深圳大学学报（理工版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期489-496,共8页

无人机载雷达可以对感兴趣的重点区域和目标进行持续跟踪,在军用和民用领域都有广泛应用前景.然而载机平台的运动会带来地杂波谱的展宽,致使潜在的低速微弱目标淹没在强地杂波中.为了解决无人机机载雷达非均匀环境下的地面杂波抑制问题... 无人机载雷达可以对感兴趣的重点区域和目标进行持续跟踪,在军用和民用领域都有广泛应用前景.然而载机平台的运动会带来地杂波谱的展宽,致使潜在的低速微弱目标淹没在强地杂波中.为了解决无人机机载雷达非均匀环境下的地面杂波抑制问题,提出一种基于恒虚警样本选择策略的非均匀下视杂波抑制方法.通过距离分块策略解决距离空变带来的非均匀样本的差异,通过低门限恒虚警(constant false alarm rate,CFAR)策略剔除孤立的强杂波散射点和疑似运动目标对训练样本的影响,降低非均匀样本单元对协方差矩阵估计的干扰,从而提高非均匀环境下对杂波的抑制性能.结合一组实测挂飞数据,对比了不同杂波抑制方法对运动目标检测的影响.实测数据验证所提方法有效. 展开更多

关键词 无人机 空时自适应处理 地面运动目标检测 杂波抑制 样本筛选 非均匀环境 无人机载雷达 恒虚警

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掩护突防中雷达干扰无人机压制干扰航路优选 被引量：9

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作者 李子杰 刘湘伟 +1 位作者 廖文龙 卢高 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2015年第2期79-82,共4页

雷达干扰无人机典型压制干扰航路主要有跑道形和"8"字形两种。文中分别建立了两种典型航路的数学模型,利用航路偏离代价,分别对两种典型航路的持久干扰扇面进行研究,分析了航路偏离代价与干扰距离关系、航路偏离代价与航路纵... 雷达干扰无人机典型压制干扰航路主要有跑道形和"8"字形两种。文中分别建立了两种典型航路的数学模型,利用航路偏离代价,分别对两种典型航路的持久干扰扇面进行研究,分析了航路偏离代价与干扰距离关系、航路偏离代价与航路纵向长度关系。计算结果表明:采用"8"字形航路飞行的雷达干扰无人机航路偏离代价较小,对雷达形成的持久干扰扇面大于采用跑道形航路飞行的雷达干扰无人机,并求解给出了采用"8"字形航路飞行的雷达干扰无人机最佳航路纵向长度与干扰距离关系。 展开更多

关键词 雷达干扰无人机 压制干扰航路 航路偏离代价 优选

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雷达假目标干扰无人机航路规划研究 被引量：5

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作者 李子杰 刘湘伟 +1 位作者 刘畅 吴志建 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2013年第8期84-88,共5页

雷达假目标干扰无人机在执行干扰任务前要根据战场环境预先规划好最优路径。全面考虑战场环境威胁约束、机动性能约束和假目标干扰任务约束,综合轮盘法、最优保存策略和六种进化算子形成进化算法,对航路规划问题进行求解。仿真结果表明... 雷达假目标干扰无人机在执行干扰任务前要根据战场环境预先规划好最优路径。全面考虑战场环境威胁约束、机动性能约束和假目标干扰任务约束,综合轮盘法、最优保存策略和六种进化算子形成进化算法,对航路规划问题进行求解。仿真结果表明,利用文中的假目标干扰任务约束量化方法和进化算法对雷达假目标无人机干扰航路进行规划是可行的。 展开更多

关键词 雷达假目标干扰无人机 进化算法 航路规划 干扰方向

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无人机载激光雷达人工林单木分割算法研究 被引量：4

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作者 于海洋 冯思伟 +1 位作者 申洋洋 刘鹏 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期757-762,共6页

为充分发挥单木分割算法的应用潜力,实现单木位置的精准定位和树冠的精确划分,利用无人机载激光雷达点云数据,根据优势树种和林分密度差异选取四块人工林样地,使用单木探测率P、探测准确率R和总体精度F评价分水岭分割算法、特征点决策... 为充分发挥单木分割算法的应用潜力,实现单木位置的精准定位和树冠的精确划分,利用无人机载激光雷达点云数据,根据优势树种和林分密度差异选取四块人工林样地,使用单木探测率P、探测准确率R和总体精度F评价分水岭分割算法、特征点决策树算法和邻域增长算法以及点云聚类分割算法的分割精度,通过改变栅格分辨率及点云密度,进行单木分割效果的敏感性分析。结果表明:1)四种算法分割结果较好,总体F值达到0.89,R值总体为0.85,P值总体为0.94。林分稀疏的样地比林分密集样地分割精度更高,分水岭算法分割单木精确性和适应性最好;2)选择合适的CHM分辨率有助于提高单木分割精度,栅格分辨率为0.3 m×0.3 m时基于CHM分割算法分割结果均为最好;3)随着点云密度的降低,点云聚类分割算法分割精度降低。当点云密度为100%(65 pts·m^(-2)),F值为0.77,点云密度为10%(6.5 pts·m^(-2)),F值为0.58,F值降低0.19。 展开更多

关键词 无人机载激光雷达 人工林单木分割 栅格分辨率 点云密度

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基于进化算法的雷达对抗侦察无人机航路规划 被引量：8

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作者 李子杰 刘湘伟 +1 位作者 汤博 燕明亮 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2013年第6期51-54,58,共5页

雷达对抗侦察无人机在执行任务前要根据战场环境预先规划好最优路径。全面考虑战场环境威胁约束、机动性能约束和侦察任务约束,综合轮盘法、最优保存策略和6种进化算子形成进化算法,并对航路规划问题进行求解。仿真结果表明,利用约束量... 雷达对抗侦察无人机在执行任务前要根据战场环境预先规划好最优路径。全面考虑战场环境威胁约束、机动性能约束和侦察任务约束,综合轮盘法、最优保存策略和6种进化算子形成进化算法,并对航路规划问题进行求解。仿真结果表明,利用约束量化方法和进化算法对雷达对抗侦察无人机进行航路规划是可行的。 展开更多

关键词 雷达对抗侦察无人机 进化算法 航路规划 侦察方向 目标价值

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无人机警戒雷达仿真系统的建模与仿真 被引量：11

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作者 张耀中 张建东 史国庆 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2016年第2期93-96,103,共5页

针对海面静止和移动目标的探测、感知、识别、成像等问题,建立了由数据/控制接口、人机界面及多个算法模块组成的无人机警戒雷达仿真系统。系统采用模块化方法对目标运动特性、环境特性和警戒雷达的功能特性进行建模与仿真,主要用于模... 针对海面静止和移动目标的探测、感知、识别、成像等问题,建立了由数据/控制接口、人机界面及多个算法模块组成的无人机警戒雷达仿真系统。系统采用模块化方法对目标运动特性、环境特性和警戒雷达的功能特性进行建模与仿真,主要用于模拟现实装备中此类载荷的基本功能,从数字化仿真层面实现了无人机警戒雷达载荷功能的再现与性能测试,并能完成与指挥控制台之间的信息交互,同时系统具有很好的可扩展性,可以作为整个作战仿真系统的一部分,嵌入到更复杂的作战仿真系统中。 展开更多

关键词 警戒雷达 无人机 建模与仿真 RCS

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