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。

(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。

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},
    }