基于地基激光雷达的采矿废弃地生态修复的植被参数提取.docx

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随着经济的发展和工业的进步，采矿等人类活动所产生的废弃地不断增加，对环境和生态系统造成了严重破坏。因此，采矿废弃地的生态修复已成为了当前环保领域的前沿研究课题。利用地基激光雷达技术获取矿山废弃地数据，提取生态修复所需的植被参数，能够为采矿废弃地的生态修复提供高效可行的方法。
一、地基激光雷达技术
地基激光雷达是一种非接触式、高精度、快速获取3D空间数据的技术。在采矿废弃地的生态修复中，地基激光雷达可用于获取地面高程、离地高度、植被密度、植被覆盖度、生长状态等信息，为环境参量提供科学的数据支撑。
二、植被参数提取
在矿山废弃地生态修复中，植被是生态系统的基础，它能够促进土壤水分和养分循环、改善土壤结构、防止水土流失和风蚀等。因此，针对生态系统的修复，很多研究都以植被覆盖度、植被高度、植被生物量等植被参数为研究对象。
1. 植被覆盖度
植被覆盖度是指植被在某一地区上方所占据的比例，常用于评估植被对垂直向和水平向的遮挡程度。利用地基激光雷达获取的激光点云数据，在对地面进行滤波和分割后，可以提取出植被点云及其对应的高度信息。通过分析植被点云密度和平均高度，可以计算出该区域内的植被覆盖度。
2. 植被高度
植被高度是指植被顶部与地面之间的距离，通常用于分析植被生长的高度和密度。利用地基激光雷达技术获取的数据，可以准确地获取地面和植被顶部的高度信息，通过计算两者的差值就可以得到植被的高度。
3. 植被生物量
植被生物量是指在某一地区内植被的质量和数量，是评估植物生产力和生态系统功能的重要指标。利用地基激光雷达技术获取的激光点云数据，可以通过对植被的高度、植被覆盖度等参数进行分析，从而计算出植被的生物量。
三、基于地基激光雷达的采矿废弃地生态修复
基于地基激光雷达技术的采矿废弃地生态修复主要包含以下几个方面：
1. 土壤改良
采矿废弃地上的土壤常常受到化学品、积水、机械运动等因素的深度破坏，致使土壤结构不完整、吸水性能差、养分含量低等，导致植被难以生长。利用地基激光雷达获取的数据可以分析土壤厚度、质地、酸碱度等参数，结合合适的改良手段，如添加化肥、草木灰等，可以提高土壤的肥力和透气性，增加养分含量，为植物生长提供良好条件。
2. 植物引种
在采矿废弃地生态修复中，植物引种是重要的一步。引入适应性强、耐荒耐旱的植物种类，有助于快速地建立生态系统，有效地遏制水土流失、滑坡等自然灾害，增强生态系统的稳定性和耐受性。利用地基激光雷达技术获取的点云数据，可以准确地分析出植物的生长状态、覆盖区域和高度，为合理地选择植物种类、种植位置等提供数据支撑。
3. 生物监测
经过植物引种、土壤改良等处理后，采矿废弃地的生态系统开始得到恢复。为了进一步了解生态系统的变化和植被生长情况，需要实时监测生态系统的状态及变化。利用地基激光雷达技术获取的点云数据，可以结合无人机等航空影像技术进行监测，对生态系统的变化、景观改变等进行定量分析。
四、未来展望
随着技术的发展和应用需求的增加，地基激光雷达技术在采矿废弃地生态修复领域的应用前景广阔。未来可进一步开展的研究包括：基于地基激光雷达技术的植被多参数特征提取、基于地基与无人机相结合的复杂环境下的精细化生态修复、基于深度学习等先进技术的高效植被分类、基于地基与卫星遥感技术的长期生态系统动态监测等。这些研究将为采矿废弃地生态修复提供更加科学、高效的技术手段，实现生态环境与经济效益的共赢，为可持续发展做出积极贡献。