CHM分割

功能概述

CHM分割使用分水岭分割算法(Chen et al., 2006)识别和分割单棵树,获取单木位置、树高、冠幅直径、冠幅面积和树木边界。

原理描述

如果自下而上查看,CHM的高点处可以看做山峰,低点处可以看做山谷。如果用水填充,不同山谷的水将开始汇合。为了避免这种情况,在水汇合的地方建立屏障,这些屏障将决定分割的结果。

CHM分割

(a)CHM; (b)分水岭分割算法 ;(c)CHM分割结果

用法

点击机载林业 > 单木分割 > CHM分割

CHM分割界面

参数设置

  • 输入数据:输入文件可以是单个CHM文件,也可以是多个CHM文件,生成CHM的方法请参考冠层高度模型;待处理数据必须在LiDAR360软件中打开。
  • 最大树高(米)(默认为“80”):分割单木的最大树高范围阈值,高于该值认为不是树木。
  • 最小树高(米)(默认为“2”):分割单木的最小树高范围阈值,小于该值认为不是树木。
  • 缓冲区大小(pix)(默认为“50”):当待分割数据的行列数超过1500时,会进行分块处理,该值是分块的缓冲区阈值,单位为像素数。可设置为待分割数据中最大冠幅直径除以栅格分辨率。
  • 冠幅起算高度(米)(默认为“0.8”):冠层范围的起算高度。合理设置起算高度可以使冠层边界和面积更加精确。设置起算高度后,冠层矢量边界将使用高于该值的像素生成,低于该值的栅格点将不参与分割。对于不同的树种、植被生长状况,用户应适当增减该值以得到最佳结果。
  • 高斯平滑:是否进行高斯平滑,一般而言,建议勾选高斯平滑选项,去除噪点影响。
  • Sigma(默认为“1”):高斯平滑因子,该值越大,平滑程度越高,反之越低。平滑程度影响分割出的树木株数,如果出现欠分割,建议将该值调小(如:0.5),反之,如果出现过分割,建议将该值调大(如:1.5);除了高斯平滑因子,CHM分割结果还受CHM分辨率影响。要调整CHM分辨率,需调整DEM和DSM分辨率。
  • 半径(pix)(默认为“5”):高斯平滑使用的窗口大小,该值为奇数;一般可设置为平均冠幅直径大小。
  • 输出路径:输出路径,运行后,每个CHM将生成对应的分割结果,包含一个逗号分隔的CSV表格文件和一个polygon类型的shp矢量文件。CSV表格中包含树的ID、x、y坐标位置、树高、树冠直径和树冠面积属性。shp文件中包含每棵树的边界范围,属性表中包含每棵树的ID、x、y坐标位置、树高、树冠直径和树冠面积属性,可参考附录中的CHM分割结果文件格式
  • 默认值:将最大树高、最小树高、缓冲区大小、高斯平滑、Sigma和半径恢复为默认值。

注意:只有当软件中加载了栅格数据时,才能使用CHM分割功能,否则,软件会弹出“There is no raster data!”的提示信息。

    @inproceedings{
        author={Chen Q, Baldocchi D, Gong P and Kelly M},
        title={ Isolating Individual Trees in a Savanna Woodland Using Small Footprint Lidar Data},
        booktitle={Photogrammetric Engineering and Remote Sensing, 72(8): 923-932},
        year={2006},
    }

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