芒种时节话生态,世界环境日献礼:黑科技精准“数”说中大万木风华!

发布人:黄继锋 编辑:杨理

今日,芒种。一个耕耘与收获并举,生机与希望交织的节气。

今日,亦是世界环境日。一个提醒我们珍爱地球,守护共同家园的特殊日子。

在这个充满生机与责任的节点,中山大学测绘科学与技术学院先进遥感方向3D团队,运用自主研发的先进空间信息技术,对中山大学三校区五校园的每一棵树进行了精密的数字化巡礼”,首次为庞大的校园绿色资产建立了详尽档案!

 

 

 

数说中大:三校区五校园的“绿色交响曲”首次奏响!

 

中山大学三校区五校园,绿意盎然,生机勃勃。无数树木不仅构成了美丽的校园风光,更是维系校园生态平衡的重要一环。然而,其数量之庞大、种类之繁多、地形之复杂,都使得精确统计成为一项艰巨的任务。长久以来,中大人都期待着能有一份清晰、准确的校园“树图”。

今天,中大测绘人激动地公布这份珍贵的“绿色家底”(仅统计冠幅大于 1m 的树):

 

珠海校区: 共有树木 55760 棵。

珠海校区的同学们,你们简直是生活在“天然氧吧”里的“森林之子/!这份奢侈的绿色福利,让人实名羡慕!

 

深圳校区: 共有树木 18192 棵。

在创新之都的这片热土上,每位深圳校区学子都能在奋斗的同时,拥抱一份清新的绿色力量!

 

广州校区南校园: 共计拥有树木 19414 棵。

这意味着在红墙绿瓦间,几乎每位同学都能找到那棵属于自己的“学习伴侣”或“思考专属地”,是不是感觉拥有了一片诗意的清凉?

 

广州校区东校园: 共有树木 15056 棵。

在充满活力的东校园,这意味着课余饭后,总有一棵安静的树在等你,分享你的喜怒哀乐。

 

广州校区北校园: 共有树木 1836 棵。

这里的每一棵树都承载着医者仁心的希望与宁静,是同学们刻苦钻研之余,那抹最珍贵的“护眼绿”!

这份沉甸甸的数据背后,是怎样的科技力量在支撑?

 

技术解码:中大智慧如何准确“数”清万木?

 

如此庞大而准确的数据,离不开中山大学测绘科学与技术学院先进遥感方向3D团队的一项秘密武器”—高精度点云处理软件“EasyPoint”。 它从三维视角切入,能够洞察二维影像上难以辨认的特征。

 

 

在处理激光雷达和摄影测量点云,特别是进行地面滤波和单木分割这两大关键步骤时,展现出了优秀的性能:

地面滤波:“去伪存真”,力求精准还原真实地表

EasyPoint的地面滤波算法,面对校园内的复杂地形、多样植被时,表现出色。通过大量严格的对比测试,我们发现,EasyPoint在准确分离地面点与非地面点(如树木、建筑等)方面,其精度不仅显著优于多款常用软件,在某些复杂场景下,甚至超越了深度学习方法。这意味着我们能得到一个更干净、更真实的地面模型,为后续准确数树奠定了基础。

 

珠海校区原始点云

 

珠海校区EasyPoint滤波后地面点

 

珠海校区其它商业软件滤波后地面点,存在山坡地形缺失(红圈)和建筑物无法完整滤除(黄圈)问题。

 

单木分割:“慧眼识树”,努力提升计数准确性与完整性

当地面被精确滤除后,接下来就是从密密麻麻的树冠点云中,将每一棵独立的树木准确地“圈”出来。在树木生长密集、树冠相互重叠的情况下,这是很大的挑战。EasyPoint集成的创新单木分割算法,在处理这类问题上取得了显著进展。对比实验结果显示:相较于其他软件方案及一些深度学习模型,EasyPoint在单木分割的准确率(即出来的确实是树)和召回率(即把所有树都出来,不漏掉)上均取得了令人鼓舞的结果。通俗地说,就是能有效减少数错树漏过树的情况,从而保证了最终统计结果的可靠性。

 

EasyPoint单木分割结果

 

 

其他商业软件单木分割结果,单木被过度分割,且分割结果对参数过于敏感。

 

单木分割精度对比,EasyPoint精度较传统方法和深度学习方法分别提高了13.4%5.2%

 

EasyPoint软件界面一览

 

正是凭借这项自主研发的技术所展现出的良好性能,团队才能高效、精准地完成了这项艰巨而意义重大的校园树木普查任务。

 

播种今天,预见未来:共绘实景三维智慧校园

 

芒种,既有收获,也孕育着新的希望。此次树木普查的成果,是构建实景三维校园、智慧校园蓝图上浓墨重彩的一笔。

未来,我们将:

实现单木精细化建模: 让每一棵树在数字世界中起来。

进行树木生长态势动态监测: 科学养护,防患未然。

深化校园生态环境模拟与评估: 持续优化校园的绿色指数

 

 

从一棵树到一片林,从一次普查到长效守护。

在这个属于耕耘与环境的日子里,中山大学测绘科学与技术学院3D团队用科技的力量,诠释了对生命的尊重和对环境的热爱。这项凝聚了团队心血的自研技术不仅是智慧的结晶,更是中大人守护绿色家园的承诺与行动。