1. 研究目的与意义

随着计算机可视化技术与激光技术的不断发展，我国数字化林业建设进程不断向前推进。三维（３Ｄ）激光扫描作为一种可以快速获取目标三维点云数据的新兴测绘技术，已在林业勘查规划、林分结构研究以及单木模型三维重建等方面得到了初步应用。在林地调查方面尚未形成成熟通用的方法和评价体系。

为了探究该技术在林分调查应用中的测量精度，本论文将以Leica C10地面三维激光扫描点云为基础数据，以模拟树干的直立标杆为研究对象，介绍三维激光扫描工作流程，分析三维激光扫描在样地调查中数据采集精度的影响因素。

2. 国内外研究现状分析

苏鹰滨，宋飞凤，田世乾在《影响三维激光数据采集精度的因素研究》一文中表示，三维激光扫描仪距离扫描物体３５ｍ左右３ｃｍ间隔和１ｃｍ间隔的扫描点点位精度达到０．１０．６ｃｍ左右配准误差随着测站数增加而积累随着扫描间隔减小而减小，实验为三维激光扫描技术在测绘行业中的应用提供一定参考。

谢瑞，胡敏捷，程效军，张京男在《三维激光 h d s 3000 扫描仪点位精度分析与研究》一文中得出，扫描距离误差随距离的增加而增大。角度、反射面和环境因素不是点位中误差的主要来源，点位中误差主要由仪器本身引起。

杨忞婧在《地面三维激光扫描仪的测量误差分析》中主要针对地面三维激光扫描仪在测量过程中存在的测距误差测角误差以及误差来源进行了详细地分析并构建了点位误差模型，为提高三维激光点云数据处理的效率和精度提供了必要的条件。

3. 研究的基本内容与计划

实验测桩为：圆柱，铁制，直径116mm，总高2.5m，20个。

实验设置三个圆形样地，分为s1半径5米、s2半径10米、s3半径15米，每样地有中心一站和边缘三个测站，边缘测站与测桩距离大于等于样地半径。测站内测桩数量分别为12、18、20。使用3支leica高低标靶，以便后期数据拼接。在三种不同扫描精度下获取测桩四个高度处的直径数据，高度值为0m、0.5m、1.3m、2.0m。

点云数据在cyclone软件中拼接后，按照不同半径样地、不同扫描精度提取不同高度的直径值。用统计软件（spss,excele，matlab）做双因素方差分析，以及f检验，寻找对林分调查时直径测量影响较大的因子。

4. 研究创新点

此前国内外学者主要研究的方向为不同分辨率，不同标靶，以及角度对三维扫描数据精度的影响。

此次实验首次研究不同扫描范围和高度对三维扫描数据精度的影响。

该实验与结论是对地基扫描应用于林分调查的首次标定，是今后林分调查时的标准参照。