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申请/专利权人：上海市园林科学规划研究院

摘要：本发明涉及生态数据技术领域，公开了一种基于点云的城市乔木地上生物量模型构建方法及系统，包括以下步骤：S110：获取点云数据；S120：对点数据进行处理；S130：采用AdQSM模型提取乔木树冠投影面积、胸径、树高、树枝和树干体积指标；S140：计算乔木树枝、树干和树叶生物量；S150：获得多个计算模型；S160：在所获得的计算模型中筛选出最佳拟合模型。本发明的方法和系统在建立地上生物量模型时，通过选择7种线性和非线性模型，根据决定系数（R2）、均方根误差（RMSE）、偏差（BIAS）和平均绝对误差（MAE）值筛选拟合效果最佳模型，降低了用单一模型拟合效果的随机性，提高拟合精度。

主权项：1.一种基于点云的城市乔木地上生物量模型构建方法，其特征在于，包括以下步骤：S110：选择不同径阶乔木树种作为样本，采用地基激光雷达对单株乔木进行扫描以获取点云数据；S120：对点数据进行处理，包括去除噪声、过滤离群点、平滑数据，然后进行点云配准、特征提取和分割分类；S130：设置参数，采用AdQSM模型提取乔木树冠投影面积、胸径、树高、树枝和树干体积指标；采用半球面影像技术与HemView林地冠层数字分析系统获得树冠叶面积指数；S140：结合测得乔木树枝和树干基本密度，计算乔木树枝和树干生物量；结合树冠投影面积、叶片比叶重计算乔木树叶生物量；S150：对胸径和地上生物量关系、胸径及树高和生物量关系进行分析，获得多个计算模型；所述计算模型包括指数、线性、对数、多项式和三种乘幂7个；指数模型为:W＝aebD，W为地上生物量，D为胸径，a、b为模型变量参数；线性模型为：W＝aD-b，W为地上生物量，D为胸径，a为模型变量参数，b为截距；对数模型为：W＝alnD-b，W为地上生物量，D为胸径，a为模型变量参数，b为截距；多项式模型为：W＝aD2+bD-c，W为地上生物量，D为胸径，a、b为模型变量参数，c为截距；第一种乘幂模型为：W＝aDb，W为地上生物量，D为胸径，a、b为模型变量参数；第二种乘幂模型为：W＝aDHb，W为地上生物量，D为胸径，H为树高，a、b为模型变量参数；第三种乘幂模型为：W＝aD2Hb，W为地上生物量，D为胸径，H为树高，a、b为模型变量参数；S160：根据每个计算模型的决定系数R2、均方根误差RMSE、偏差BIAS和平均绝对误差MAE，在所获得的计算模型中筛选出最佳拟合模型；所述筛选最佳拟合模型的标准为R2值接近1，同时RMSE、BIAS和MAE接近0。

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