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基于改进LOAM的森林样地调查系统设计与试验
基于改进LOAM的森林样地调查系统设计与试验
摘要：
森林样地调查是了解、研究森林生态系统的重要手段之一。随着激光和雷达技术的发展，目前基于光激光雷达技术的立体双目激光定位与地图构建（LOAM）已成为森林样地调查的主要方法之一。然而，传统的LOAM方法在复杂环境下准确性和鲁棒性可能不够理想。为了改进LOAM的性能，本文设计了一种基于改进LOAM的森林样地调查系统，并进行了试验验证。实验结果表明，该系统能够提高森林样地调查的准确性和效率，具有很好的应用潜力。
关键词：森林样地调查，LOAM，光激光雷达，立体双目激光定位，地图构建
1.简介
森林样地调查是了解、研究森林生态系统的重要手段之一。传统的森林样地调查方法主要依靠人工测量和观察，工作量大、效率低。随着激光和雷达技术的发展，基于光激光雷达技术的立体双目激光定位与地图构建（LOAM）逐渐应用于森林样地调查中，具有较高的自动化和准确性。
2.基于改进LOAM的森林样地调查系统设计
本文设计的基于改进LOAM的森林样地调查系统主要包括硬件部分和软件部分。
2.1硬件部分
硬件部分主要包括激光雷达、双目相机和定位传感器。激光雷达用于获取森林样地的三维点云数据，双目相机用于获取相机图像，定位传感器用于获取定位信息。
2.2软件部分
软件部分主要包括数据处理、点云配准、地图构建和样地分析。数据处理模块负责对激光雷达、相机和定位传感器数据进行预处理和融合。点云配准模块负责将激光雷达点云数据与相机图像进行配准，获得稠密的点云数据。地图构建模块负责将配准后的点云数据构建成森林样地的三维地图。样地分析模块负责对地图数据进行分析，提取有意义的特征。
3.试验设计与结果分析
为验证基于改进LOAM的森林样地调查系统的性能，本文设计了一组实验，对比了传统LOAM方法和改进LOAM方法的准确性和鲁棒性。
3.1实验设计
实验采用了两个森林样地，分别使用传统LOAM方法和改进LOAM方法进行调查。实验设置了不同关键参数以及考虑了不同光照和天气条件对系统性能的影响。
3.2实验结果分析
实验结果表明，改进LOAM方法相比传统LOAM方法具有更高的定位准确性和鲁棒性。在复杂环境和恶劣天气条件下，改进LOAM方法能够更好地处理干扰和噪声，提供更加准确的定位结果。
4.结论与展望
本文设计的基于改进LOAM的森林样地调查系统在实验中取得了较好的效果，验证了其准确性和鲁棒性。然而，仍有一些问题需要进一步解决，如传感器定位误差、数据处理算法优化等。未来，可以进一步改进系统的硬件配置和软件算法，提高系统的整体性能。
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