一種角距三點測算樹木任意高度處直徑的方法
2023-06-08 00:39:56
一種角距三點測算樹木任意高度處直徑的方法
【專利摘要】本發明公開了一種角距三點測算樹木任意高度處直徑的方法，本發明是關於森林資源調查的方法，它屬於一種遠距離或不可到達處的樹木直徑測算方法。其特徵在於：首先利用儀器瞄準待測立木，沿待測立木樹幹任意高度處水平位置測量該高度處任意三點的斜距S1，S2，S3、方位角T1，T2，T3以及傾角α1，α2，α3；其次利用數模計算出平距L並計算三點相對坐標A(x1，y1)，B(x2，y2)，C(x3，y3)；然後利用三點坐標確定該高度樹幹中心坐標O；最後通過數模計算該高度處樹木直徑。本方法充分利用了儀器精度高、靈活以及遠距離獲得測量數據的特點，降低了外業調查的難度及成本，提高了森林資源利用率，為林業採伐提供了理論依據和數掘支持。實驗證明，本方法可以準確獲得樹木任意處直徑。
【專利說明】一種角距三點測算樹木任意高度處直徑的方法
一、【技術領域】
[0001]本發明是關於森林資源調查的方法，特別是一種角距三點測算樹木任意高度處直徑的方法。
二、技術背景
[0002]樹木直徑是森林調查的重要基礎信息之一，通過傳統方法來測定這些數據會給我們帶來限制條件多、操作繁瑣甚至難以實現測量等不便。我國目前木材需求量很大，需要大量的森林採伐提供木材，一些未達到成材規格的樹木也被一同採伐，主要原因就是不能有效的確定木材所需的小頭直徑，造成木材資源的浪費，對我國森林資源的損傷太大，不符合我們保護生態環境，實現可持續發展的宗旨。
[0003]隨著測繪技術的成熟和普及，一些測繪儀器的高精度、低成本的優點逐漸應用於各行各業，在測樹中的應用，不僅提高了測樹速度、精度和效率。更重要的是使得一些不可人力到達林區的測樹工作得以實現，不對林木有任何損害就可以自動、準確的獲取測樹因子。本方法就是在這樣的背景下產生的。
三、
【發明內容】
[0004]本發明的目的是在不伐倒、不破壞樹木的原則下或在不可到達區域精確獲取樹幹的胸徑、任意高度處直徑等測樹因子並且實現觀測自動化、，數據採集自動化、數據存貯通訊自動化、樹木任意高度處直徑計算自動化。
[0005]主要
【發明內容】
:
[0006]①一種只需測量樹幹任意高度處任意三點的角度和距離就可以計算該高度處的樹幹直徑的方法。
[0007]②任意處樹幹直徑和高度的獲取。
[0008]本發明具有以下優點:
[0009](I)大大提高了相關數據的精度，由於本研究採用了高精度測繪儀器一一電子經緯儀作為數掘採集工具，較傳統測樹方法精度有數量級的提高，這樣獲得的數掘作為測樹因子數據來源，必然大大提高這些數據的精度；
[0010](2)顯著提高森林資源調查的工作效率，傳統的森林資源調查中，調查數據需要筆記，並配合計算器進行計算，工序繁瑣。本研究開發了配套的測樹軟體，可以實現數據的實時採集、處理和保存，大大提高了野外工作的自動化程度；
[0011](3)實現了對樹木的無損傷測量，傳統方法對小班標準木通常都採取做解析木的途徑，工作繁瑣，且對森林造成傷害。通過電子經緯儀和胸徑尺，不用伐倒林木和爬樹，不對林木有任何損害就可以自動、實時獲取測樹因子。這對於當前我國正大力推行的森林可持續經營政策顯得尤為重要。
四、【專利附圖】
【附圖說明】[0012]下面結合附圖和實例對本發明進一步說明。
[0013]圖1，圖2為本發明原理及操作過程示意圖。
五、【具體實施方式】
[0014]首先利用儀器瞄準待測立木，沿待測立木樹幹任意高度處水平位置測量該高度處任意三點的斜距S1, S2, S3、方位角T1, T2, T3以及傾角;其次利用數模計算出平距L並計算三點相對坐標A(xl, yl), B(x2, y2), C(x3, y3);然後利用三點坐標確定該高度樹幹中心坐標O ;最後通過數模計算該高度處樹木直徑。具體步驟如下:
[0015](I)安置好儀器，定為坐標原點，瞄準待測立木樹幹任意高度處水平位置確定觀測目標；
[0016](2)用儀器測量該高度處任意三點的斜距S1, S2，S3，方位角T1J2J3以及傾角α 1?α2，a 3 ；
[0017](3)通過數模①L = S*C0Sa求得測量點(坐標原點)與測量點之間的平距L，通過數模②X = L.sinT, y = L.cosT求得目標三點的相對坐標A(xl, yl), B(x2, y2), C(x3,y3)；
[0018](4)利用 A(xl, yl), B(x2, y2), C(x3, y3)三點坐標,計算出 AB 中點 E (xl+x2/2,yl+y2/2)BC 中點 F(x2+x3/2, y2+y3/2)
[0019]通過數模
【權利要求】
1.一種角距三點測算樹木任意高度處直徑的方法，其特徵是:首先利用儀器瞄準待測立木，沿待測立木樹幹任意高度處水平位置測量該高度處任意三點的斜距S1, S2, S3、方位角TpI^T3W及傾角CI1, a 2，CI3 ;其次利用數模計算出平距L並計算三點相對坐標A(xl，yl)，B(x2, y2)，C(x3，y3);然後利用三點坐標確定該高度樹幹中心坐標O ;最後通過數模計算該高度處樹木直徑。
2.根據權利要求1所述的一種角距三點測量樹木任意高度處直徑的方法，其特徵中利用A(xl, yl), B(x2, y2), C(x3, y3)確定樹幹中心坐標並通過數模計算出樹幹直徑的方法如下:(1)安置好儀器，定為坐標原點，瞄準待測立木樹幹任意高度處水平位置確定觀測目標；⑵用儀器測量該高度處任意三點的斜距S1, S2, S3，方位角T1, T2, T3以及傾角Qpd2,a 3 ； (3)通過數模①L= S.cos a求得測量點(坐標原點)與測量點之間的平距L，通過數模②X = L.sinT, y = L.cosT求得目標三點的相對坐標A (xl, yl), B(x2, y2), C(x3,y3)； (4)利用A(xl，yl), B(x2，y2), C(x3，y3)三點坐標，計算出 AB 中點 E(xl+x2/2,yl+y2/2)BC 中點 F(x2+x3/2, y2+y3/2) 通過數模③
【文檔編號】G01B5/08GK103822563SQ201410076385
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2014年3月4日 優先權日:2014年3月4日
【發明者】馮仲科, 高超, 曹忠 申請人:北京林業大學