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行道树冠形对街谷内流场及PM_(10)浓度场的影响
被引量:
1
1
作者
肖乾坤
李思韬
+1 位作者
成雅田
吴昌广
《生态科学》
CSCD
2023年第5期159-168,共10页
城市道路绿化通常被作为应对机动车污染物排放和改善空气质量的主要措施。但近年来研究表明,城市街谷中行道树的种植易导致内部空气流动受阻并引发污染物堆积。为进一步揭示行道树冠形特征对街谷颗粒污染物分布的影响,采用城市微气候数...
城市道路绿化通常被作为应对机动车污染物排放和改善空气质量的主要措施。但近年来研究表明,城市街谷中行道树的种植易导致内部空气流动受阻并引发污染物堆积。为进一步揭示行道树冠形特征对街谷颗粒污染物分布的影响,采用城市微气候数值模拟软件ENVI-met,模拟分析了平行、斜交、垂直3种来流风向下4种典型行道树冠形对街谷内流场及PM_(10)浓度分布的影响。结果表明,无论在何种来流风向下,4种行道树树冠对街谷空气流动均存在阻塞效应;树木冠层的叶面积密度分布是影响阻塞效应的重要因素,通常在叶面积密度最大的冠层高度风速降幅最为显著;行道树冠形在不同来流风向下对两侧行人高度PM_(10)扩散的影响存在一定差异,其中平行、斜交风向下对PM_(10)积聚程度的强弱顺序为:圆锥形树冠>球形树冠>卵形树冠>倒卵形树冠,而垂直风向下为:倒卵形树冠>球形树冠>卵形树冠>圆锥形树冠;未来在街谷行道树种植管理过程中,应当结合街谷来流风向选择适宜的行道树或对行道树树冠进行修剪整形,从而降低街谷两侧行人的污染暴露风险。研究结果可为行道树种植与管理提供参考依据。
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关键词
街道峡谷
行道树
树冠形状
空气流动
颗粒物扩散
数值模拟
下载PDF
职称材料
基于无人机LiDAR的杉木树冠上部外轮廓模拟与可视化研究
被引量:
6
2
作者
徐志扬
刘浩栋
+3 位作者
陈永富
陈巧
李华玉
王娟
《林业科学研究》
CSCD
北大核心
2021年第4期40-48,共9页
[目的]基于无人机激光雷达(LiDAR)点云数据提取杉木树冠上部结构参数(树冠顶点、树高、冠幅和上部冠长),并进行树冠上部外轮廓模拟与可视化,为树种识别提供树木冠形特征。[方法]利用LASTools开源工具从激光雷达点云数据生成无孔洞的冠...
[目的]基于无人机激光雷达(LiDAR)点云数据提取杉木树冠上部结构参数(树冠顶点、树高、冠幅和上部冠长),并进行树冠上部外轮廓模拟与可视化,为树种识别提供树木冠形特征。[方法]利用LASTools开源工具从激光雷达点云数据生成无孔洞的冠层高度模型,使用LiDAR360软件,采用局部最大值法检测树冠顶点,基于CHM种子点对点云进行单木分割,并在ArcGIS下手动选取杉木单株点云样本,用Python编程对“欠分割”样本进行单木纯化(之后全部编程方式自动化处理);提取纯化后单株样本的树冠上部结构参数(树冠顶点、树高、冠幅和上部冠长),再对单木点云按照一定高度间隔进行分层切片,使用宽度百分位数法提取单木树冠上部的相对着枝深度、枝条长度作为模型变量,以相对着枝深度分层分别建模与验证样本按照3倍标准差法剔除异常外轮廓点,选取二次多项式、幂函数和指数函数3个基础模型进行模型拟合与验证,最后采用最优拟合模型进行样地尺度的三维可视化。[结果]无人机激光雷达综合单木检测率为79.63%,结合实测参数与提取结果进行相关分析,树高线性回归R^(2)为0.8905,冠幅线性回归R^(2)为0.8456;二次抛物线、幂函数和对数函数拟合R^(2)分别为0.8070、0.8170、0.8060,幂函数对杉木树冠上部外轮廓的拟合效果更优。[结论]在高林分密度条件下,单木点云的有效提取纯化对客观描绘树冠形状非常重要;基于无人机激光雷达拟合的杉木树冠上部外轮廓反映了杉木的树冠上部形态,可为杉木的树种识别提供参考。
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关键词
无人机激光雷达
单木分割
分层切片
树冠上部外轮廓模拟
可视化
树种识别
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职称材料
题名
行道树冠形对街谷内流场及PM_(10)浓度场的影响
被引量:
1
1
作者
肖乾坤
李思韬
成雅田
吴昌广
机构
华中农业大学园艺林学学院风景园林系
农业农村部华中都市农业重点实验室
出处
《生态科学》
CSCD
2023年第5期159-168,共10页
基金
国家自然科学基金项目(31670705)
中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(2662022YLYJ002)
武汉市园林和林业局科技计划项目(WHGF2019A01)。
文摘
城市道路绿化通常被作为应对机动车污染物排放和改善空气质量的主要措施。但近年来研究表明,城市街谷中行道树的种植易导致内部空气流动受阻并引发污染物堆积。为进一步揭示行道树冠形特征对街谷颗粒污染物分布的影响,采用城市微气候数值模拟软件ENVI-met,模拟分析了平行、斜交、垂直3种来流风向下4种典型行道树冠形对街谷内流场及PM_(10)浓度分布的影响。结果表明,无论在何种来流风向下,4种行道树树冠对街谷空气流动均存在阻塞效应;树木冠层的叶面积密度分布是影响阻塞效应的重要因素,通常在叶面积密度最大的冠层高度风速降幅最为显著;行道树冠形在不同来流风向下对两侧行人高度PM_(10)扩散的影响存在一定差异,其中平行、斜交风向下对PM_(10)积聚程度的强弱顺序为:圆锥形树冠>球形树冠>卵形树冠>倒卵形树冠,而垂直风向下为:倒卵形树冠>球形树冠>卵形树冠>圆锥形树冠;未来在街谷行道树种植管理过程中,应当结合街谷来流风向选择适宜的行道树或对行道树树冠进行修剪整形,从而降低街谷两侧行人的污染暴露风险。研究结果可为行道树种植与管理提供参考依据。
关键词
街道峡谷
行道树
树冠形状
空气流动
颗粒物扩散
数值模拟
Keywords
s
tree
t
canyon
s
tree
t
tree
tree
crown
profile
air
flow
particle
dispersion
numerical
simulation
分类号
S688 [农业科学—观赏园艺]
下载PDF
职称材料
题名
基于无人机LiDAR的杉木树冠上部外轮廓模拟与可视化研究
被引量:
6
2
作者
徐志扬
刘浩栋
陈永富
陈巧
李华玉
王娟
机构
中国林业科学研究院资源信息研究所
国家林业和草原局华东调查规划设计院
西南林业大学林学院
出处
《林业科学研究》
CSCD
北大核心
2021年第4期40-48,共9页
基金
中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金项目“经营单位水平森林资源高效监测技术研究”,项目编号:CAFYBB2018SZ008。
文摘
[目的]基于无人机激光雷达(LiDAR)点云数据提取杉木树冠上部结构参数(树冠顶点、树高、冠幅和上部冠长),并进行树冠上部外轮廓模拟与可视化,为树种识别提供树木冠形特征。[方法]利用LASTools开源工具从激光雷达点云数据生成无孔洞的冠层高度模型,使用LiDAR360软件,采用局部最大值法检测树冠顶点,基于CHM种子点对点云进行单木分割,并在ArcGIS下手动选取杉木单株点云样本,用Python编程对“欠分割”样本进行单木纯化(之后全部编程方式自动化处理);提取纯化后单株样本的树冠上部结构参数(树冠顶点、树高、冠幅和上部冠长),再对单木点云按照一定高度间隔进行分层切片,使用宽度百分位数法提取单木树冠上部的相对着枝深度、枝条长度作为模型变量,以相对着枝深度分层分别建模与验证样本按照3倍标准差法剔除异常外轮廓点,选取二次多项式、幂函数和指数函数3个基础模型进行模型拟合与验证,最后采用最优拟合模型进行样地尺度的三维可视化。[结果]无人机激光雷达综合单木检测率为79.63%,结合实测参数与提取结果进行相关分析,树高线性回归R^(2)为0.8905,冠幅线性回归R^(2)为0.8456;二次抛物线、幂函数和对数函数拟合R^(2)分别为0.8070、0.8170、0.8060,幂函数对杉木树冠上部外轮廓的拟合效果更优。[结论]在高林分密度条件下,单木点云的有效提取纯化对客观描绘树冠形状非常重要;基于无人机激光雷达拟合的杉木树冠上部外轮廓反映了杉木的树冠上部形态,可为杉木的树种识别提供参考。
关键词
无人机激光雷达
单木分割
分层切片
树冠上部外轮廓模拟
可视化
树种识别
Keywords
UAV-LiDAR
individual
tree
segmentation
hierarchically
sliced
outer
upper
crown
profile
simulation
visualization
tree
species
recognization
分类号
S771 [农业科学—森林工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
行道树冠形对街谷内流场及PM_(10)浓度场的影响
肖乾坤
李思韬
成雅田
吴昌广
《生态科学》
CSCD
2023
1
下载PDF
职称材料
2
基于无人机LiDAR的杉木树冠上部外轮廓模拟与可视化研究
徐志扬
刘浩栋
陈永富
陈巧
李华玉
王娟
《林业科学研究》
CSCD
北大核心
2021
6
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职称材料
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