农业机械学报

作者：李秋洁，袁鹏成，邓贤，茹煜

单位：南京林业大学,南京林业大学,南京林业大学,南京林业大学,

关键词：变量对靶施药;冠层总体叶面积;二维激光雷达;移动激光扫描;变尺度格网

基金：江苏省基础研究计划（青年基金）项目（BK20170930）、国家自然科学基金项目（31901239）和江苏省农业科技自主创新资金项目（CX(18)1007）

针对疏枝果园的变量对靶施药问题，提出基于移动激光扫描（Mobile laser scanning，MLS）技术的靶标叶面积计算方法，为变量施药实时提供基础数据。为消除激光雷达（Light detection and ranging，LiDAR）探测距离和施药车辆行驶速度对点云密度的影响，在车辆行驶方向和激光雷达扫描方向上计算每个测量点的分辨率，为MLS点云数据建立变尺度格网，以格网面积作为被激光束覆盖的叶面积，建立靶标总体格网面积（Total grid area，TGA）与真实总体叶面积（Total leaf area，TLA）的线性回归模型。采用仿真树模拟疏枝果树靶标，搭建移动激光扫描测量系统，采集靶标点云数据，改变探测距离及移动速度，获取了4种不同疏枝程度靶标的108个样本数据。试验结果表明，随着探测距离的增加和移动速度的降低，靶标点云数显著减少，变异系数最小为0.9209，靶标格网面积能稳定提取，变异系数最大为0.0537，TGA与TLA的拟合优度为0.9090，叶面积测量相对误差均值为9.16%。

来源：2020年第5期

《农业机械学报》期刊编辑部

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