CN106123816A - 一种与树种无关的立木材积自动精测方法 - Google Patents

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刘牧
杨立岩
邱梓轩
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    • G—PHYSICS
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Abstract

本发明公开一种与树种无关的立木材积自动精测方法。以树木为研究对象，以MINI超站仪为测量工具，依次测量树干根部直径d0，树干1.3米处胸径d1.3，树干任意处的树干直径d2及该处具地面的高度h2，进而精准测算该树木的材积，简化外业测量，减轻了测量作业强度，同时解决了不同树种测量材积方法不同的难题。

Description

一种与树种无关的立木材积自动精测方法
一、技术领域
本发明涉及一种与树种无关的立木材积自动精测方法，特别是利用MINI超站仪测量树干不同高度处的直径与距离地面的距离，进而获取树木的材积。
二、技术背景
随着科学技术的不断发展，森林资源调查装备越来越向着轻便快捷的方向发展。树干材积是森林调查的重要数据之一，传统的调查方法受到调查树种的限制，需根据树种建立特定的调查方法，操作繁琐，消耗时间长，且无法达到快速得到一片森林材积的目的。在森林调查时，树高的测定是至关重要，直接影响单株立木材积的准确性，时常会发生无法观测到树顶的情况，严重影响了立木材积的确定。
MINI超站仪作为一种小巧，轻便的测绘仪器，将是未来森林调查的首选仪器，其具有携带方便，操作简单，精度高的特点。本发明则寻求一种新方法，在不知树种的情况下，通过运用MINI超站仪只量测通视范围内地径、胸径、胸径以上到处树顶之间任意高度干径，以及此处距地面高度，在可观察到树顶的情况下测量树高，在树冠遮挡树顶的情况下，也依然可以快速测量出树木材积的方法。
三、发明内容
在森林资源调查中，经常存在调查人员不认识，无法识别的树种，一旦树种鉴定错误，直接导致选择的材积换算公式错误，对森林材积的统计产生影响。并且森林中经常存在树冠被遮挡情况，导致无法准确测量树高，但树高及材积又是林业调查中至关重要的因子。本发明设计一种新方法，在不知树种的情况下，通过运用MINI超站仪只量测通视范围内地径、胸径、胸径以上到处树顶之间任意高度干径，以及此处距地面高度，在可观察到树顶的情况下测量树高，在树冠遮挡树顶的情况下，也依然可以快速测量出树木材积的方法。
主要发明内容：
利用MINI超站仪测算树木有无遮挡情况下树木的高度和材积；
本项发明与现有方法相比具有以下优点：
(1)避免在树种识别中发生识别错误，影响树木材积的确定。
(2)提高了树高与材积量测工作效率。传统的树木树高与材积测量过程中需要运用胸径尺、测高器、测角器、测距仪等，并需要手工记录，工序繁琐。本发明通过使用MINI超站仪对树木任意处直径与距离地面高度进行量测，进而获取该树木高度以及材积，操作简单，效率高，一台手持仪器即可完成所有操作和数据记录，大大减轻了以往的工作量。
(2)实现了对树木高度和材积的高精度测量。传统方法量测较为简单，误差大。通过使用高精度MINI超站仪计测树木高度与材积，计算简便而且精确。
四、附图说明
下面结合附图和实例对本发明进一步说明。
图1为任意树木高度及材积测量示意图；
五、具体实施方式：
首先以任意树木为研究对象，以MINI超站仪为测量工具，将MINI超站仪瞄准树干根部并测量地径d0，然后瞄准树干1.3米处并测量胸径d1，瞄准可观测到树干非树顶的任意处直径d2及该处距地面的高度h，并测定树木高度H，其中，d0，d1，及d2单位为厘米，h2，H单位为米。在无遮挡的情况下，此时可以观测到树顶，得到树高H，利用数模①V＝V1+V2+V树梢，其中V，V1，V2，V树梢单位为立方米，V1代表下底以d0为半径，上底以d1为直径，高为1.3米的圆台体体积；V2表示下底以d1为直径，上底以d2为直径，高为两测量处之间距离的圆台体体积；V树梢表示下底以d2为直径，高为此测量处到树梢的距离的圆锥体体积，最终求得该树木的材积V。在立木有遮挡的情况下，无法测量树高H，首先使用仪器测量立木地径d0，胸径d1和可观测到树干非树顶的任意处直径d2，然后，利用数模②解得a，b，当观测树顶时，d2＝0，此时h2＝H，得到模型③算得树木真实高度H，再利用模型①最终求得该树木的材积V。

Claims (1)

1.一种与树种无关的立木材积自动精测方法，其特征是：以任意树木为研究对象，以MINI超站仪为测量工具，使用MINI超站仪瞄准树干根部并测量地径d0，然后瞄准树干h1＝1.3米处并测量胸径d1，瞄准可观测到树干非树顶的任意处直径d2及该处距地面的高度h2，并测定树木高度H，其中，d0，d1，及d2单位为厘米，h2，H单位为米，具体步骤如下：
(1)在立木无遮挡的情况下，此时可以观测到树顶，利用仪器测量得到树高H，利用数模①其中i＝1，2，3，且d3＝0，h0＝0，h3＝H，计算得到该树木的材积V；
(2)在立木有遮挡的情况下，无法测量树高H，首先使用仪器测量立木地径d0，胸径d1和可观测到树干非树顶的任意处直径d2，然后，利用数模②解算得a，b，再次，利用数模③计算得到树木高度H，最后，利用数模①解算得该树木的材积V。
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