CN103279636A

CN103279636A - 一种树木年龄的测算技术

Info

Publication number: CN103279636A
Application number: CN2013101219308A
Authority: CN
Inventors: 冯仲科; 巩垠熙; 高祥
Original assignee: Beijing Forestry University
Current assignee: Beijing Forestry University
Priority date: 2013-04-10
Filing date: 2013-04-10
Publication date: 2013-09-04
Anticipated expiration: 2033-04-10
Also published as: CN103279636B

Abstract

本发明公开了一种树木年龄的测算技术，本发明是关于一种通过获取立木生长条件下的坡度、坡向、海拔、土壤厚度及胸径等信息，建立与树龄的数学模型，求得树龄的方法。通过实地采集伐倒木的胸径、年轮、及其生长条件(坡度，坡向，海拔，土壤厚度)信息，建立数学反演模型，通过数学模型即可利用实地测算的胸径、海拔、坡度、坡向以及土壤厚度等信息计算出树木的年龄。大大提高了树龄的计算精度，克服了以往伐倒解析木、生长锥转等方法中的破坏性大、且过程繁琐等缺陷。

Description

一种树木年龄的测算技术

一、技术领域

本发明涉及一种通过在立木生长条件下，建立与树龄的数量化模型，从而求得树龄的方法；特别是立木生长条件下的坡度、坡向、海拔、土壤厚度及胸径等信息，建立与树龄的数学模型，求得树龄的方法。

二、技术背景

传统的树木年龄测算技术手段落后，建立在伐倒木查树年龄、生长锥转进等手工作业的基础上，周期长、破坏性大，效率低，效果不佳，远远不能适应对森林资源和生态环境的监测需求。电子仪器尚无突破，运用CT扫描、力学勘探等现代工具等进行某些指标的精准测量，但是问题还远远没有解决到令人满意的程度。

所以在森林资源监测中传统树龄测算方法受立木生长的限制，使这些数据的获取工作量大、破坏性强，因此实现这些数据快速、无伐倒获取成为本领域科技人员急待解决的问题。本发明通过实地收集伐倒木的胸径、年轮、及其生长条件(坡度，坡向，海拔，土壤厚度)信息，建立数学反演模型，通过反演模型即可利用实地测算的胸径、海拔、坡度、坡向以及土壤厚度等信息计算出树木的年龄。该方法整合了数量化模型建模与反演等多种内业处理功能于一体，全面提升了内业数据处理的速度，智能化和准确性，有效提高了森林监测技术特别是树木年龄测算的手段。

三、发明内容

为克服传统方法的数据获取破坏性强、效率低等缺点，提高效率与精度，实现无伐倒立木的精准量测，本发明提供了一种树木年龄的测算技术，其特征是：通过实地收集伐倒木的胸径，年轮及其生长条件(坡度，坡向，海拔，土壤厚度)信息，建立数学模型，通过反演模型即可利用实地测算的胸径、海拔、坡度、坡向以及土壤厚度等信息计算出树木的年龄。

主要发明内容：

①数量化立木生长条件。通过收集历年伐倒木的胸径，年轮及其生长条件(坡度，坡向，海拔，土壤厚度)信息，将其按照统一量纲量化；

②数学模型的建立。通过确定各个定量参数后得到树龄计算的数学模型。

③树木的年龄的反演。通过数学模型反演出树木的实际年龄。

本项发明与现有方法相比具有以下优点：

(1)提高了树龄测算的工作效率，传统的树龄测算过程中需要运用伐倒解析木、生长锥钻进进行测算，并需要伐倒立木、对立木打孔，工序繁琐。本发明通过获取生长信息，建立与树龄的模型，通过反演计算即可获得树龄。实现无破坏性、高可靠性。在一定程度上减轻了测量作业强度，开拓了数字树龄的业务领域。

(2)实现了对树龄的高精度测算，传统方法量测较为简单，误差大。通过数学量化建立反演模型可以实现树龄的精确测算，计算简便快捷。

四、具体实施方式：

基于数学模型的一种树木年龄的测算方法与现有方法不同，具体在于：

1、通过收集伐倒木的胸径D_i，年轮t_i及其生长条件(坡度δ，坡向A，海拔H，土壤厚度m)信息，建立数学模型。其中所建立的数学模型为：T＝a·D^b，其中

a = {(\tan (δ + 1 \times 10^{- 5}))}^{a_{1}} \cdot {(\cos (A + 1 \times 10^{- 5}))}^{a_{2}} \cdot H^{a_{3}} \cdot m^{a_{4}},

式中，a₁，a₂，a₃，a₄，分别表示反演后确定的定量参数，定量参数通过多棵已知年轮t_i的树木信息解算得到，解算所用的数模为t_i＝a·D^b，在确定定量参数后即得到树龄计算的数学模型。

2、通过现场采集的树木胸径D_i，及其生长条件(坡度δ，坡向A，海拔H，土壤厚度m)信息，带入数模，

T = {(\tan (δ + 1 \times 10^{- 5}))}^{a_{1}} \cdot {(\cos (A + 1 \times 10^{- 5}))}^{a_{2}} \cdot H^{a_{3}} \cdot m^{a_{4}} \cdot D^{b}

即可知树木的年龄。

Claims

1.一种树木年龄的测算方法，其特征是：通过收集伐倒木的胸径D_i，年轮t_i及其生长条件(坡度δ，坡向A，海拔H，土壤厚度m)信息，建立数学模型，通过数学模型反演即可利用实地测算的胸径、海拔、坡度、坡向以及土壤厚度等信息计算出树木的年龄。

2.根据权利要求书1所述的一种树木年龄的测算方法，其特征是：首先采集伐倒木的胸径D_i，年轮t_i及其生长条件(坡度δ，坡向A，海拔H，土壤厚度m)信息；之后，利用这些统计信息建立数学模型，数学模型为：T＝a·D^b，其中

a = {(\tan (δ + 1 \times 10^{- 5}))}^{a_{1}} \cdot {(\cos (A + 1 \times 10^{- 5}))}^{a_{2}} \cdot H^{a_{3}} \cdot m^{a_{4}},

式中，a₁，a₂，a₃，a₄，分别表示反演后确定的定量参数，定量参数通过多棵已知年轮t_i的树木信息解算得到，解算所用的数模为t_i＝a·D^b，在确定定量参数后即得到树龄计算的数学模型。之后，即可通过现场采集的树木胸径D_i，及其生长条件(坡度δ，坡向A，海拔H，土壤厚度m)信息，带入数模

T = {(\tan (δ + 1 \times 10^{- 5}))}^{a_{1}} \cdot

{(\cos (A + 1 \times 10^{- 5}))}^{a_{2}} \cdot H^{a_{3}} \cdot m^{a_{4}} \cdot D^{b},

即可知树木的年龄。