Die Simulation von dreidimensionalen Waldszenen trägt dazu bei, den Zusammenhang zwischen der Struktur von Waldökosystemen und der Biodiversität auf Strukturebene zu untersuchen. Die kubische Voxelierung von LiDAR-Punktwolkendaten ist eine häufig verwendete Methode zur dreidimensionalen Waldre­konstruktion, weist jedoch Nachteile wie die Überschätzung der Blattfläche auf. Daher wird eine verbesserte Methode der dünnschichtigen, rotierenden Voxelierung vorgeschlagen und im Vergleich zur traditionellen kubischen Voxelierung untersucht, um Unterschiede in der Genauigkeit der Simulation der dreidimensionalen Waldstruktur zu analysieren. Die Studie verwendet virtuelle und teilweise reale Waldszenendaten und nutzt die Modelle HELIOS++ (Heidelberg LiDAR Operations Simulator), VBRT (voxelbasierter Strahlungstransfer) und PBRT (physikalisch basierter Raytracer) zur Simulation von fluggestützten LiDAR-Punktwolkendaten und multispektralen Bildern. Die Ergebnisse zeigen, dass im Vergleich zur kubischen Voxelierung das Modell von dünnschichtigen und zufällig rotierten Blättern die Realitätsnähe der Baumkronen deutlich verbessert und eine höhere Korrelation mit den Referenzdaten in Schlüsselparametern wie der Höhenverteilung der Punktwolke und der Kronenbedeckung aufweist. Die vorgeschlagene verbesserte Voxelierungsmethode optimiert die visuelle Darstellung und Genauigkeit virtueller Fernerkundungsdaten und trägt zu einer präzisen dreidimensionalen Waldre­konstruktion bei, mit gutem Anwendungspotenzial in der Forschung zum Strahlungstransfer im Wald.

dreidimensionale Waldre­konstruktion;LiDAR;fluggestütztes LiDAR;bodenbasiertes LiDAR;Voxelierung