Análisis Comparativo de Enfoques Basados en Agrupamiento para la Detección de Árboles Individuales en 3-D Utilizando Datos de Lidar Aerotransportado de Onda Completa
Autores: Gupta, Sandeep; Weinacker, Holger; Koch, Barbara
Idioma: Inglés
Editor: Molecular Diversity Preservation International
Año: 2010
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Medioambientales
Subcategoría
Ciencia y tecnología de los recursos naturales
Palabras clave
Algoritmos
Escáner láser aéreo
Agrupamiento
Silvicultura
árboles individuales
Extracción 3-D
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 8
Citaciones: Sin citaciones
En el pasado, se han aplicado muchos algoritmos para la extracción de árboles individuales en tres dimensiones (3-D) utilizando datos de escáner láser aéreo (ALS). Los algoritmos basados en agrupamiento se utilizan ampliamente en diferentes aplicaciones, pero rara vez se emplean en el campo de la silvicultura utilizando datos de ALS como entrada. En este artículo, se realizó un estudio cualitativo comparativo utilizando mecanismos de particionamiento iterativo y agrupamiento jerárquico, y datos de ALS de forma de onda completa como entrada para extraer los árboles individuales/copas de los árboles en su forma más apropiada. Los datos de LIDAR de forma de onda completa se recopilaron en el área del bosque negro de Waldkirch, en la parte suroeste de Alemania, en agosto de 2005, con una densidad de 4-5 puntos/m2. Ambos algoritmos de agrupamiento se utilizaron en su forma original y modificada para un análisis cualitativo comparativo de los resultados obtenidos en forma de clústeres individuales que contienen puntos 3-D para cada árbol/copa de árbol. Se encontraron un total de 378 árboles en toda el área de 1.2 ha, con alturas que varían de 15 m a 50.9 m. El bosque contiene principalmente árboles más viejos con especies de hoja caduca, coníferas y mezclas. Los hallazgos mostraron que entre los tres tipos de métodos de agrupamiento aplicados (k-means normal, k-means modificado y agrupamiento jerárquico), el algoritmo k-means modificado que utiliza puntos semilla externos y reduce la altura para la inicialización del proceso de agrupamiento fue el método más prometedor para la extracción de clústeres de árboles individuales/copas de árboles. Se llevó a cabo una reconstrucción 3-D de los clústeres individuales extraídos utilizando el algoritmo QHull. En este estudio, no fue posible validar cuantitativamente el resultado debido a la falta de datos de inventario de campo.
Descripción
En el pasado, se han aplicado muchos algoritmos para la extracción de árboles individuales en tres dimensiones (3-D) utilizando datos de escáner láser aéreo (ALS). Los algoritmos basados en agrupamiento se utilizan ampliamente en diferentes aplicaciones, pero rara vez se emplean en el campo de la silvicultura utilizando datos de ALS como entrada. En este artículo, se realizó un estudio cualitativo comparativo utilizando mecanismos de particionamiento iterativo y agrupamiento jerárquico, y datos de ALS de forma de onda completa como entrada para extraer los árboles individuales/copas de los árboles en su forma más apropiada. Los datos de LIDAR de forma de onda completa se recopilaron en el área del bosque negro de Waldkirch, en la parte suroeste de Alemania, en agosto de 2005, con una densidad de 4-5 puntos/m2. Ambos algoritmos de agrupamiento se utilizaron en su forma original y modificada para un análisis cualitativo comparativo de los resultados obtenidos en forma de clústeres individuales que contienen puntos 3-D para cada árbol/copa de árbol. Se encontraron un total de 378 árboles en toda el área de 1.2 ha, con alturas que varían de 15 m a 50.9 m. El bosque contiene principalmente árboles más viejos con especies de hoja caduca, coníferas y mezclas. Los hallazgos mostraron que entre los tres tipos de métodos de agrupamiento aplicados (k-means normal, k-means modificado y agrupamiento jerárquico), el algoritmo k-means modificado que utiliza puntos semilla externos y reduce la altura para la inicialización del proceso de agrupamiento fue el método más prometedor para la extracción de clústeres de árboles individuales/copas de árboles. Se llevó a cabo una reconstrucción 3-D de los clústeres individuales extraídos utilizando el algoritmo QHull. En este estudio, no fue posible validar cuantitativamente el resultado debido a la falta de datos de inventario de campo.