古树名木是大自然赋予人类的宝贵财富，和古城、古桥一样，是一种不可再生的自然和文化遗产，是生态文明的重要承载。古树名木是活的文物，是自然界和前人留给我们的瑰宝，是我们了解社会历史进程的“活档案”，也是探索古老文明的“活教材”。因此对古树名木的数字化保护有对我国生物资源和历史文化遗产保护的双重意义。

传统的树木数字化仅采用影像留存，现场信息调绘等方式进行采集，数据较为单一，成果仅能通过二维或数值进行体现。随着技术的进步与发展，数据采集的方式也日渐先进，在新型的古树名木数字化保护工作中，使用三维激光扫描仪、多旋翼无人机、单反相机以及GNSS定位设备，对单株古树名木进行全方位测量，由三维激光扫描仪获取精确到毫米级的真彩色点云数据，无人机对树木顶部和高处进行倾斜摄影测量，单反相机对细节纹理进行补拍作为后期纹理填充，GNSS定位设备获取树木准确位置信息。通过多方位的数据采集，再进行多源数据融合，即可实现详细真实的数据分析。固定周期或特定时期对树木进行采集更可实现周期变化分析等需求。

使用设备：Trimble X12+多旋翼无人机+单反相机+RTK设备

 外业方案：

1. 点云采集：使用天宝最新扫描仪产品X12,对树木进行高精度数据采集。X12可以每秒最大获取200万点云数据，并拍摄高清照片用于点云着色，真实还原纹理色彩。

X12树木采集现场

由于树木形态各异，一般情况下架站位置的选择需要能够从各个角度扫描到树木。冠幅较大的树木可以在树冠下围绕树干进行架站，并在树冠外进行环绕架站，能够补充顶部数据。

2. GNSS控制点获取：通过RTK设备，在扫描前进行控制点测量，并制作标靶，一个场景下最少需要3个控制点。在扫描采集时，扫描仪可以架站在控制点附近，采集后可自动提取。

3. 无人机航拍：对于高度较高或者由于扫描时树冠层枝叶密集无法从地面穿透至顶部的树木，需要通过无人机手动飞行进行密集拍照，保证照片重叠率。飞机可选用P4R或M300+P1。

4. 单反补拍：单反相机可以对树干纹理细节、树叶脉络细节等进行单独拍摄。主要用于扫描仪可能拍摄不到的区域进行拍照采集，后期结合无人机影像进行建模复原，反算出点云数据进行补充。

X12三维激光扫描系统

内业流程：

1. 数据采集后的树木点云数据在Trimble Realworks中处理，现场自动拼接后的点云只需要进行去噪操作，将树木进行单独分割提取，便于分析和展示。

去噪后点云数据

2. 外业中无人机和单反相机获取的影像数据可以通过Trimble Business Center进行重建，重建后将数据输出成点云，与X12采集的原始数据进行合并，作为补充数据。

3. 完整的树木点云数据可以进行基础的量测分析，记录实测信息。

数据实测实量

4. 数据中包含的信息多种多样，包含色彩信息、反射强度、全景影像、地理坐标值等，整理对应信息，制作报告文档，录制渲染视频等。

点云数据色彩真实，纹理细节清晰

5. 将处理完毕的点云数据和点云项目发布到web，或制作成exe浏览器。发布在web平台中，数据包含坐标信息，则可以和卫星影像图或GIS地图相匹配，自动放置在对应位置。

可发布至WEB浏览平台

文章来源：《天宝Trimble Geospatial》https://mp.weixin.qq.com/s/0e-TuKMbdp1Mmmirpt6I8Q