沙丘是荒漠化地区最为常见的风沙地貌类型,沙丘在风力作用下不断运移,沙丘移动是风蚀荒漠化的重要表征之一,沙丘形态参数变化是沙丘移动的具体表现。针对目前沙丘形态参数提取中存在的地面测量过程沙丘形态易受破坏、普通光学影像难以获得沙丘三维信息等问题,本研究以甘肃民勤绿洲边缘为研究区,基于获取的两期无人机载激光雷达数据,探讨了无人机载激光雷达技术应用于沙丘形态信息提取和沙丘移动监测中的可行性和准确性。首先,基于沙丘沙脊线和坡脚线处剖面曲率变化特征,构建自动提取沙丘特征线的算法;其次,在沙丘特征线提取的基础上,进一步提取沙丘形态参量,并分析各参量之间存在的关系;再次,对比两期沙丘特征线的提取结果,进一步提取沙丘不同部位的移动距离和移动方向,比较两期沙丘形态参量,得出沙丘移动过程中形态的变化情况,并分析移动距离与沙丘形态的关系;最后,通过分析研究区不同风速的风向,得出沙丘移动方向与风向的关系。主要结论如下:(1)利用无人机载Li DAR数据,提出了一种基于剖面曲率提取沙丘特征线的方法。该方法不仅能准确定位沙脊线和坡脚线的位置,还能定量描述沙脊线高程。区别于传统的光学遥感手段,此技术除了能得到平面信息,还能获得沙丘高度等三维信息。提取的沙脊线和坡脚线位置精度分别达到0.53m和0.52m,沙脊线相对高度精度达到0.23m,沙丘高度精度达到0.12m。(2)发展了基于无人机载Li DAR技术监测沙丘特征变化及移动的方法。通过提取的沙丘特征线,能定量提取沙丘形态参数,对比不同时相的参数,可有效监测沙丘形态变化以及移动距离的变化。对沙丘进行多时相观测,可以分析沙丘移动规律。验证了无人机载Li DAR技术是沙丘移动监测的有效手段。(3)民勤西沙窝一个冬春风季沙丘平均移动距离为7.00m,最小移动距离为2.01m,最大移动距离为16.63 m。民勤西沙窝位于民勤绿洲西南部边缘,是风沙活动最剧烈的地区之一,通过对该地区的沙丘移动监测,发现该地区沙丘移动不仅受风的影响,还与沙丘高度紧密相关,沙丘高度越大,移动距离越小;该地区沙丘移动方向为从西北向东南移动,与当地的起沙风方向(NE)一致。总体来讲,本研究实现了基于无人机载Li DAR技术的沙丘特征线提取和沙丘移动监测,扩展了无人机载Li DAR技术的又一应用领域。