測量和計算森林蓄積參數的方法

2023-05-10 11:07:31

測量和計算森林蓄積參數的方法
【專利摘要】一種測量和計算森林蓄積參數的方法，屬於用全景掃描的雷射測距傳感器對林地測量和計算森林蓄積參數的方法，按如下七個步驟進行：一是用雷射測距傳感器掃描林分，二是獲取胸徑，三是計算每公頃胸高斷面積，四是計算平均胸徑，五是樹幹密度，六是計算不同高度的植被覆蓋率，七是求得林木分布空間的坐標格局；採用本非接觸方式測量和計算森林蓄積參數，快捷、方便、準確、效率高、勞動強度低，同時能提供現有方法還不能提供的垂直方向不同高度的植被覆蓋率，用於與航空遙感和航天遙感信息相結合估計森林蓄積和森林生物量等優點。
【專利說明】測量和計算森林蓄積參數的方法
【【技術領域】】
[0001]本發明屬於一種用全景掃描的雷射測距傳感器對林地測量和計算森林蓄積參數的方法。
【【背景技術】】
[0002]森林蓄積參數的測定，公知公用的角規測量方法雖然勞動強度大、效率不高，但角規原理仍然保持了它的技術優勢。角規在過去半個多世紀經歷了多次改進，但基本原理仍然未變。
[0003]對於區域森林蓄積量、生物量的估計，一般採用地面抽樣或遙感結合地面抽樣的方法進行。遙感方法也需要地面調查數據配合建模。地面調查方法主要有樣地調查和角規調查兩種。前者需要對每株樹進行測量，工作量大、耗時長。後者用角規繞測，工作量大幅度減少，但得到的信息單一，只有單位面積胸高斷面積。如何高效獲取地面調查信息仍然是森林資源監測中亟待解決的問題。
[0004]為此，結合角規原理和新的自動化掃描儀，設計一種配套的測量和計算森林蓄積參數的方法，顯得十分必要。所設計的方法力求操作簡單、高效、勞動強度低，通過在選定地點自動環繞掃描獲取林木的株數、平均胸徑、胸高斷面積、密度、空間坐標和不同高度的森林植被覆蓋率等多種森林特徵信息，極大地豐富了森林調查信息內容,大大縮短了信息獲取時間；由於其能獲得森林立木垂直面的掃描信息，用於配合航天、航空遙感信息進行生態環境與森林狀況監測，無疑具有重大的現實意義。對此，經檢索和市場調查，尚未發現有相關的資料報導和儀器面市。`【
【發明內容】
】
[0005]本發明需要解決的技術問題是針對森林資源監測應用需求，採用雷射傳感器和單片機相結合的技術，設計一套能對森林進行掃描並能輸出森林密度、單位森林面積的林木胸高斷面積、林分平均胸徑等的測量和計算森林蓄積參數的方法。
[0006]解決上述技術問題採用如下技術方案:
[0007]本測量和計算森林蓄積參數的方法按如下步驟進行:
[0008](I)用雷射測距傳感器掃描林分:在森林中，將全景掃描儀安裝於三腳架上1.3米高位置，調整至水平後，開始360度環繞掃描，得到周圍所有樹木與掃描儀之間的距離(參見圖4、圖5)；
[0009](2)獲取胸徑:逐一掃描每一株樹，定O為掃描儀位點，C為樹幹中心點，掃描儀勻速步進，其相鄰兩個掃描點之間的夾角ω相等，即Z EOG =Z GOC2 =Z C2OH =Z HOF =ω (參見圖1)，ω由步進電機轉速和雷射掃描速率確定；
[0010]以OE和OF之間的平分線OC為斜邊構成的直角三角形EOC和COF相等，有Z EOF=a , Z EOC = Z COF = α /2，設 R = 0C，R' = OE = OF,則樹木胸徑# = 2RsilK^ ) ； EC、FC，AC、BC相等，為
【權利要求】
1.一種測量和計算森林蓄積參數的方法，其特徵是按如下步驟進行: (1)用雷射測距傳感器掃描林分:在森林中，將全景掃描儀安裝於三腳架上1.3米高位置，調整至水平後，開始360度環繞掃描，得到周圍所有樹木與掃描儀之間的距離； (2)獲取胸徑:逐一掃描每一株樹，定O為掃描儀位點，C為樹幹中心點，掃描儀勻速步進，其相鄰兩個掃描點之間的夾角ω相等，即Z
【文檔編號】G01B11/28GK103616014SQ201310633096
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年11月29日 優先權日:2013年11月29日
【發明者】張茂震 申請人:浙江農林大學