CN105043316A - 一种截干后活立木马褂木树干3d可视化及材积计算方法 - Google Patents

一种截干后活立木马褂木树干3d可视化及材积计算方法 Download PDF

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李彦强
余发新
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B21/00—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant

Abstract

一种截干后活立木马褂木树干3D可视化及材积计算方法，所述方法的步骤如下：（1）按树干解析法实测截干后活立木马褂木分段各分段直径和相应树干高度，并计算出相关各分段半径和树干长度；（2）将上面获得的数据在SketchUp环境下精准化输入，并通过软件相应工具获得截干后活立木马褂木树高图、各分段半径图、树干干形曲线图、3D可视化树干图和相应树干材积参数；（3）将上面获得材积参数与树干分段公式法求材积比较，评估模型可靠性。本发明将传统测树学方法与现代三维3D技术结合，获得截干后活立木树干3D虚拟可视图，同时获得相应树干材积参数。

Description

一种截干后活立木马褂木树干3D可视化及材积计算方法
技术领域
　　本发明涉及一种截干后活立木马褂木树干3D可视化及材积计算方法，属林业材积计算技术领域。
背景技术
截干是经营管理林木、培育景观林和小径材等重要技术手段，且截干后活立木直径和树高数据获得相对容易，而材积是林木生长重要指标，过去相关活立木树干可视化及材积主要有以下3个方面：
1、借助三维激光扫描仪获得树干点云数据，经复杂计算得树干材积，其投入大，成本高，计算复杂，专业技术要求较高。
2、树干材积依经验公式等获得，但没有相关截干后树干材积公式可参考。
3、树干3D模型主要通过三维激光扫描仪获得点云图或点云数据，没有3D可视化树干图像图形模型。无法简单较快获得模型参数。
随着林业信息化和森林生态效益评估等需求，截干后活立木树干3D可视化及材积简单低成本方法具有一定的前景。
发明内容
本发明的目的是，针对传统树干材积计算存在的不足，本发明公开一种截干后活立木马褂木树干3D可视化及材积计算方法。
实现本发明的技术方案为，
一种截干后活立木马褂木树干3D可视化及材积计算方法的步骤：
（1）按树干解析法实测截干后活立木马褂木分段各分段直径和相应树干高度，并计算出相关各分段半径和树干长度；
（2）将上面获得的数据在SketchUp环境下精准化输入，并通过软件相应工具获得截干后活立木马褂木树高图、各分段半径图、树干干形曲线图、3D可视化树干图和相应树干材积参数；
（3）将上面获得材积参数与树干分段公式法求材积比较，评估模型可靠性。
本发明的有益效果是，本发明将传统测树学方法与现代三维3D技术结合，获得截干后活立木树干3D虚拟可视图，同时获得相应树干材积参数。本发明方法投入少，成本低，技术要求低，容易掌握。本发明可为今后相关应用提供方法和数据。
附图说明
图1为被测树干树高示意图；
图2为5处树干截面面积示意图；
图3为半径树干干形曲线图；
图4为截干后活立木马褂木树干三维3D虚拟可视图。
具体实施方式
本发明的具体实施方式如下：
本实施例在冬季落叶后，选择一株截干树干高度为3.5米马褂木，依传统树干解析法，将活立木树高自地径而上分为两段即：0.0-130cm和130-330cm；并用胸尺分别测定0.0cm，65cm，130cm，230cm和330cm等5处树干直径。并计算出5处树干半径。
将获得的半径和树高两控制点数据精准化输入SketchUp软件，获得树干树高，如图1所示；5处树干截面面积，如图2所示；半径树干干形曲线图3所示；截干后活立木马褂木树干三维3D虚拟可视图，如图4所示，以及模型参数材积：上一段树干体积V1为19378.046cm3；下一段树干体积V2为17293.837cm3。
比较树干公式法与3D树干模型参数材积，评估模型可靠性表1。
表1比较树干公式法与3D树干模型参数材积
树干分段 （cm） 0-130 130-330 总材积
圆台公式法a （cm3） 17847.728 18303.311 36151.039
3D模型b （cm3） 17293.837 19378.046 36671.883
(b-a)/a （%） -3.10 5.87 1.44

Claims (1)

1.一种截干后活立木马褂木树干3D可视化及材积计算方法，其特征在于，所述方法的步骤如下：
（1）按树干解析法实测截干后活立木马褂木各分段直径和相应树干高度，并计算出相关各分段半径和树干长度；
（2）将上面获得的数据在SketchUp环境下精准化输入，并通过软件相应工具获得截干后活立木马褂木树高图、各分段半径图、树干干形曲线图、3D可视化树干图和相应树干材积参数；
（3）将上面获得材积参数与树干分段公式法求材积比较，评估模型可靠性。
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