CN104613940A - 一种森林固定样地摄影测量方案 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种森林固定样地摄影测量方案，利用定焦数码相机，在摄影视场内树立竖直花杆，在样地对角线上的两个固定观测点对森林固定样地任意摄影，通过对获得的样地数码相片进行解析，根据相关数学模型及摄影测量解析公式解算出样地内每株样木的坐标、胸径、树高、材积及样地林分蓄积量，简单、快速、定量计算森林的特征参数，工具简单，操作方便，提高了测算效率与精度，快捷、方便地实现森林固定样地调查。

Description

一种森林固定样地摄影测量方案

一、技术领域

本发明涉及一种森林固定样地摄影测量方案，利用定焦数码相机，在两个固定观测点对森林固定样地任意摄影，在摄影视场内树立竖直花杆的辅助下，通过对样地数码相片解析获取样地内每株样木的坐标、胸径、树高、材积及样地林分蓄积量的测算。

二、技术背景

森林资源调查过程中样木的坐标、胸径、树高、材积及样地林分蓄积量是重要的调查因子，目前使用的量测方式属于接触式测量，由于地形、林下灌木的影响，量测样地内每株样木的各个因子费时费力，需要一人量测，一人记录，人力物力成本较高，测量效率低，同时获取的数据解算过程复杂，内业处理计算量大。

因此，在森林资源调查过程中采用传统仪器测定林分步骤繁复，不可避免地增大了误差。本发明旨在任意地形条件下，利用定焦数码相机任意摄影，在摄影视场内树立竖直花杆，通过对样地数码相片解析，实现样地内每株样木的坐标、胸径、树高、材积及样地林分蓄积量的测算，量测速度快，方便快捷，人力物力需求少。全面提升了内业数据处理的速度，智能化程度。

三、发明内容

为了克服传统森林固定样地调查方案存在数据获取周期长，效率低，精度差的缺点，提高效率与精度，缩短周期，本发明的目的是提供一种森林固定样地摄影测量方案。

本发明的目的是这样实现的：

1.沿样地对角线方向设计摄影基线，S₁和S₂为基线方向上的两个观测点，S₁和S₂分别在样地中心点O的两侧且与O点的距离相等，两个观测点之间水平距离为2m；

2.在S₁点上安置定焦数码相机，瞄准样地对角线方向的A点，拍摄一张像片，然后，顺时针方向转动相机，依次拍摄像片，其中，定焦数码相机视场角为β，每次摄影顺时针转动水平角度为β-5°，总摄影次数另外，每次拍摄过程中，都要在摄影视场角内树立一竖直花杆；

3.在S₂点上安置定焦数码相机，按照相机安置在S₁点的拍摄方法，拍摄N张像片；

4.根据任意角度摄影测量解析方法，对在S₁和S₂两点上的同一方向摄影的像片组成的立体像对进行解析计算，获取样地内每株样木的坐标(x，y，z)，胸径D，树高H和材积V以及样地的林分蓄积量W。

本项发明与现有方法相比具有以下优点：

①利用定焦数码相机任意摄影测量方式，拍摄样地内样木数码像片，即可量测样木坐标、胸径、树高、材积及样地林分蓄积量，大大减轻测量作业强度。

②针对森林固定样地调查测算设备落后方法繁复等问题，利用任意摄影测量方式，实现森林固定样地调查快捷、方便、适用性强的测算。

四、附图说明

图1为本发明测量原理图。

五、具体实施方式：

(1)在任意地形条件下，首先选择一块固定样地，固定样地面积为S，，沿样地对角线方向设计摄影基线，如图沿AC设计摄影基线，S₁和S₂为基线方向上的两个观测点，S₁和S₂分别在样地中心点O的两侧且与O点的距离相等，两个观测点之间水平距离为2m，另外，在摄影视场内任意位置设置1根红白等距相间的花杆作为测量参照对象；

(2)在保证任意摄影条件下，使用定焦数码相机拍摄两张张样地数码像片；

(3)在固定点S₁点上安置定焦数码相机，瞄准样地对角线方向的A点，拍摄一张数码像片，然后，顺时针方向转动相机，依次拍摄像片，其中，定焦数码相机视场角为β，每次摄影顺时针转动水平角度为β-5°，总摄影次数

(4)在如图距S₁点2m的S₂点上安置定焦数码相机，按照相机安置在S₁点的拍摄方法，同样拍摄N张像片；

(5)根据任意角度摄影测量解析方法，对在S₁和S₂两点上的同一方向摄影的像片组成的立体像对进行解析计算，利用摄影测量解析公式解算出样地内每株样木的坐标(x_i，y_i，z_i)，根据样地内每株样木1.3米处左右切点的物方X坐标值(X_i，1.3左，X_i，1.3右)，利用数模①D_i＝X_i，1.3左-X_i，1.3右解算胸径D，利用数模②H_i＝Z_i顶-Z_i底解算出树高H，利用二元材积模型解算每株立木的材积V_i，利用数学模型③解算得到样地的林分蓄积量W。

Claims (1)

1.一种森林固定样地摄影测量方案，其特征是：以定焦数码相机为工具，沿样地对角线方向设计摄影基线，在基线方向上固定两个观测点，并利用定焦数码相机分别对样地任意摄影，拍摄样地数码像片；最后通过对样地数码像片解析获取样地内每株样木的坐标(x，y，z)，胸径D，树高H和材积V以及样地的林分蓄积量W，具体步骤如下：

首先，沿样地对角线方向设计摄影基线，S₁和S₂为基线方向上的两个观测点，S₁和S₂分别在样地中心点O的两侧且与O点的距离相等，两个观测点之间水平距离为2m；

其次，在S₁点上安置定焦数码相机，瞄准样地对角线方向的A点，拍摄一张像片，然后，顺时针方向转动相机，依次拍摄像片，其中，定焦数码相机视场角为β，每次摄影顺时针转动水平角度为β-5°，总摄影次数另外，每次拍摄过程中，都要在摄影视场角内树立一竖直花杆；

再次，在S₂点上安置定焦数码相机，按照相机安置在S₁点的拍摄方法，拍摄N张像片；

最后，根据任意角度摄影测量解析方法，对在S₁和S₂两点上的同一方向摄影的像片组成的立体像对进行解析计算，获取样地内每株样木的坐标(x，y，z)，胸径D，树高H和材积V以及样地的林分蓄积量W。