全站儀量測樹高方法
2023-08-13 02:02:31
專利名稱：全站儀量測樹高方法
技術領域：
本發明涉及一種森林資源監測中量測樹高的方法，特別是一種在無法測量水平距離條件下的全站儀量測樹高方法。
二、技術背景在傳統的森林資源監測中，樹高的量測一直是一個難以解決的問題，通常採用測高器測高，目估法或藉助羅盤儀、經緯儀與皮尺、標尺進行配合，應用三角高程法進行樹高的量測，以上的各種方法均存在著其缺點①在林區中藉助羅盤儀、經緯儀與皮尺、標尺進行配合，應用三角高程法進行量測樹高時，受地形、坡度、林分密度等因素的限制，使水平距離難以測量，限制了儀器的使用；②採用測高器量測樹高時，數據無法實時存儲與解算，數據靠手工記錄，效率低下，工作量大；③採用目估法，精度較低。
所以在森林資源監測程中傳統的樹高測量方法易受森林中地形複雜因素的限制，且工作量大、自動化程度低、精度不高，因此，實現樹高的快速、高精度測量成為本領域科技人員急待解決的問題。
發明內容
為了克服現有樹高測量方法在森林資源監測過程不可避免地帶來的很多麻煩，提高觀測精度和工作效率，本發明的目的是提供一全站儀量測樹高方法，實現在無法測量水平距離條件下樹高的快速、高精度量測，克服了現有技術存在的缺點。
本發明的目的是這樣實現的採用全站儀測量角度，通過PDA(Personal Digital Assistant，個人電子助理)實時存儲和處理數據，無需測量全站儀至樹幹中心的水平距離，採用同一鉛垂面兩次安置全站儀和全站儀三維前方交會的方法實現樹高的實時量測。
其中同一鉛垂面兩次安置全站儀量測樹高的方法如下首先，採用全站儀測得觀測視線至樹底的天頂距V1及至樹頂的天頂距V2；然後，在第一次安置全站儀的同一鉛垂面內再次安置全站儀，測得觀測視線至樹底的天頂距V3及至樹頂的天頂距V4；最後，用皮尺量得兩次安置全站儀的測站之間的距離L，由數模① 其中全站儀三維前方交會量測樹高的方法如下首先，在A、B兩測站安置全站儀，利用皮尺測得A、B兩測站之間距離D；然後，由安置於測站A的全站儀測得至樹幹的觀測視線與至測站B的觀測視線之間的水平夾角α1，並由安置於測站B的全站儀測得至樹幹的觀測視線與至測站A的觀測視線之間的水平夾角α2；最後，通過安置於測站A的全站儀測得觀測視線至樹底的天頂距V5及至樹頂的天頂距V6，由數模② 本項發明與現有技術相比具有以下優點①採用高精度的測繪儀器全站儀進行樹木高度測量，大大提高了監測精度；②測量樹高時，不用測量全站儀至樹幹中心的平距，克服了在測區內有陡坡或溝壑無法測量水平距離的缺點；③採用PDA進行數據存儲與計算，可以實時解算，減少了工作量，提高了工作效率。
四
下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。
圖1為同一鉛垂面兩次安置全站儀量測樹高示意圖；圖2為全站儀三維前方交會量測樹高示意圖。
五具體實施例方式全站儀量測樹高方法與現有方法不同，作了很大改進，具體是採用全站型電子速測儀測量角度，通過PDA實時存儲和處理數據，無需測量全站儀至樹幹中心的水平距離，採用同一鉛垂面兩次安置全站儀和全站儀三維前方交會的方法實現樹高的量測，同時，充分發揮全站型電子速測儀精密的測角功能和PDA強大的數據處理和存貯功能，實時採集和處理野外數據的。
具體實施方式
如下1.在林區複雜的地形條件中，測區內有陡坡或溝壑無法測量水平距離的情況下，如圖1所示首先，在地形較平坦的區域內安置全站儀，瞄準樹底與樹頂，分別測得觀測視線至樹底的天頂距V1及至樹頂的天頂距V2；其次，在第一次安置全站儀的同一鉛垂面內再次安置全站儀測得觀測視線至樹底的天頂距V3及至樹頂的天頂距V4；最後，利用皮尺量得兩次安置全站儀的測站之間的距離L；所有觀測數據都實時輸入PDA中存儲，通過數模① 在PDA中編制計算程序，由PDA自動計算樹高並存儲。
2.利用首先全站儀三維前方交會的方法實現量測樹高時，如圖2所示首先，在地勢平坦的在A、B兩測站安置全站儀，並利用皮尺測得A、B兩測站之間距離D；其次，由安置於測站A的全站儀分別瞄準樹幹和測站B，測得至樹幹的觀測視線與至測站B的觀測視線之間的水平夾角α1，並由安置於測站B的全站儀分別瞄準樹幹和測站A，測得至樹幹中心的觀測視線與至測站A的觀測視線之間的水平夾角α2；最後，由安置於測站A的全站儀分別瞄準樹底與樹頂，測得觀測視線至樹底的天頂距V5及至樹頂的天頂距V6；所有觀測數據都實時輸入PDA中存儲，根據數模② 在PDA中編制的程序，由PDA實時計算樹高並保存。
權利要求
1.一種全站儀量測樹高方法，採用全站儀測量角度，通過PDA(Personal Digital Assistant，個人電子助理)實時存儲和處理數據，其特徵是無需測量全站儀至樹幹中心的水平距離，採用同一鉛垂面兩次安置全站儀和全站儀三維前方交會的方法實現樹高的實時量測。
2.根據權利要求1所述的全站儀量測樹高方法，其特徵是其中同一鉛垂面兩次安置全站儀量測樹高的方法如下首先，採用全站儀測得觀測視線至樹底的天頂距V1及至樹頂的天頂距V2；然後，在第一次安置全站儀的同一鉛垂面內再次安置全站儀，測得觀測視線至樹底的天頂距V3及至樹頂的天頂距V4；最後，用皮尺量得兩次安置全站儀的測站之間的距離L，由數模① 求得樹高。
3.根據權利要求1所述的全站儀量測樹高方法，其特徵是其中全站儀三維前方交會量測樹高的方法如下首先，在A、B兩測站安置全站儀，利用皮尺測得A、B兩測站之間距離D；然後，由安置於測站A的全站儀測得至樹幹的觀測視線與至測站B的觀測視線之間的水平夾角α1，並由安置於測站B的全站儀測得至樹幹的觀測視線與至測站A的觀測視線之間的水平夾角α2；最後，通過安置於測站A的全站儀測得觀測視線至樹底的天頂距V5及至樹頂的天頂距V6，由數模② 求得樹高。
全文摘要
本發明公開了一種全站儀量測樹高方法。採用全站儀測量角度，通過PDA(Personal Digital Assistant，個人電子助理)實時存儲和處理數據，無需測量全站儀至樹幹中心的水平距離，採用同一鉛垂面兩次安置全站儀和全站儀三維前方交會的方法實現樹高的實時量測，克服了林區地形條件複雜的影響；而且充分發揮全站型電子速測儀精密的測角功能和PDA強大的數據處理和存貯功能，所有外業觀測數據都由PDA存儲，並通過PDA編制自動計算程序實時計算和存儲樹高，大大提高了監測精度，減少了工作量，提高了工作效率。
文檔編號G01B21/02GK101021416SQ20071000110
公開日2007年8月22日 申請日期2007年1月18日 優先權日2007年1月18日
發明者馮仲科, 姚山 申請人:北京林業大學