Ocena dokładności wysokościowej danych lotniczego skaningu laserowego dla drzewostanów gminy Szczawnica

The purpose of this work is to present the possibilities of using airborne laser scanning in determining the height of individual trees growing in compact stands. To understand the topic well, the paper briefly explains the objectives of forest inventory, and describes traditional tree measurement techniques. The method of operation of the LiDAR system used in forestry was also presented. In order to perform the analysis, data from the National Forest Inventory was used, as well as a point cloud from laser scanning. The set of reference data consisted of 76 trees, located on 11 sample plots. Based on the developed data, heights for individual trees were calculated, which were then analyzed. On the basis of the results obtained, it was found that the LiDAR data are highly accurate in relation to WISL data. Due to the small error between the data, the LiDAR method is applicable in estimating tree height. The average error for the difference between LiDAR and WISL data was 1.3 meters, while the root mean squared error (RMSE) was 7.0. The obtained results show that the use of LiDAR technology finds its application in estimating the height of trees.

Celem niniejszej pracy jest przedstawienie możliwości wykorzystania lotniczego skaningu laserowego w określaniu wysokości pojedynczych drzew, rosnących w zwartych drzewostanach. Aby dobrze zrozumieć podjęty temat, w pracy pokrótce wyjaśniono cele inwentaryzacji lasów, a także opisano tradycyjne techniki pomiarów drzew. Przedstawiono również sposób działania systemu LiDAR, wykorzystywanego w leśnictwie. W celu wykonania analizy, zostały wykorzystane dane pochodzące z Wielkoobszarowej Inwentaryzacji Stanu Lasu, a także chmura punktów pochodząca ze skaningu laserowego. Zestaw danych referencyjnych stanowiło 76 drzew, zlokalizowanych na 11 powierzchniach próbnych. Na podstawie opracowanych danych, obliczono wysokości dla poszczególnych drzew, które następnie zostały poddane analizie. Na podstawie otrzymanych wyników, stwierdzono iż dane LiDAR charakteryzują się wysoką dokładnością względem danych WISL. W związku z niewielkim błędem pomiędzy danymi, metoda LiDAR ma zastosowanie w szacowaniu wysokości drzew. Średni błąd dla różnicy pomiędzy danymi LiDAR a WISL wyniósł 1,3 metra, natomiast średnia kwadratowa błędów (RMSE) wyniosła 7,0. Otrzymane wyniki pozwalają stwierdzić, iż wykorzystanie technologii LiDAR znajduje swoje zastosowanie w szacowaniu wysokości drzew.