85
Możliwości zastosowania naziemnego skaningu laserowego w leśnictwie
Przyjmuje się, że wysokość drzewa na podstawie danych ze skaningu laserowego określona jest jako różnica między położeniem najwyższego punktu należącego do chmuiy punktów definiujących drzewo a modelem terenu. Akceptuje się przy tym fakt, że wysokość ta może być określona z błędem wynikającym z co najmniej dwóch faktów:
• najwyższy punkt nie zawsze reprezentuje wierzchołek drzewa,
• teren otaczający drzewo może być lepiej zdefiniowany, zwłaszcza w przypadku terenu mocno pofalowanego.
W gęstych drzewostanach wysokość jest elementem trudnym do bezpośredniego zmierzenia za pomocą skanera. W takiej sytuacji często określa się wysokość drzew pośrednio, wykorzystując modele zbieżystości dopasowane do serii pomiarów grubości drzewa na różnych wysokościach oraz metody numeryczne pozwalające na znalezienie wysokości w sytuacji, gdy poszukiwana wysokość jest jednocześnie informacją wejściową dla modelu zbieżystości (Thies i Spiec-ker 2004, Aschoff i in. 2004).
W badaniach Bienerta i in. (2006) różnice w pomiarach wysokości dwóch drzew wyniosły 0,22 m i 1,47 m, a średni błąd (RMSE) dla czterech drzew wyniósł 80 cm. Autorzy wyrażają jednak wątpliwości związane z dokładnością danych referencyjnych, stąd na podstawie przytoczonych wyników nie można wyciągnąć żadnych wniosków. Thies i Spiecker (2004) określali wysokości drzew za pomocą dopasowania modeli zbieżystości. Średnio wysokość drzew była większa o 7% od wysokości mierzonej wysokościomierzem. Jednak odchylenie standardowe określania wysokości równe 5,6 metra oraz poszczególne wysokości wahające się od 54,6 do 190,7% wartości rzeczywistej autorzy uznali za zbyt duże, by pomiary te zastosować w praktycznej inwentaryzacji lasu. Hop-kinson i in. (2004) uzyskali wysokości drzew określone na podstawie danych ze skanera laserowego zaniżone średnio o 1,5 m, tj. około 7% średniej wysokości. Autorzy tłumaczą ten błąd niską gęstością próbkowania w górnej części warstwy drzew spowodowaną zasłanianiem obrazu wierzchołków przez niższe warstwy drzewostanu oraz parametrami zastosowanego skanera.
Pierśnicę drzewa oraz jego grubości na różnych wysokościach, w najprostszym przypadku, można określić ręcznie przy utyciu oprogramowania dostarczanego