CN106546223A - 一种使用数码相机进行角规点抽样最佳控制角设计的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种使用数码相机进行角规点抽样最佳控制角设计的方法，其特征是利用定焦数码相机对待测样地进行摄影，获取样地扇形区域的图像。为满足测量统计的计数木不大于N₀棵，来确定合适的最佳的测量控制角度，实现样地的抽样调查。为满足计数样木始终小于N₀棵时，其中N₀为计数木，N为林分密度，d为林分平均直径，圆形样地时β＝2π。

Description

一种使用数码相机进行角规点抽样最佳控制角设计的方法

一、技术领域

本发明涉及一种使用数码相机进行角规点抽样最佳控制角设计的方法，特别是一种基于数码相机进行样地断面积调查的方法。

二、技术背景

角规是以一定视角构成的林分测定工具。应用时，按照既定视角在林分中有选择的计测为数不多的林木就可以高效的测定出有关林分调查因子。随着普通数码相机的应用越来越广泛，需要提出一种利用数码相机来进行测量时替代角规的功能。

三、发明内容

随着普通数码相机的应用越来越广泛，一种利用数码相机进行调查的方法越来越急迫，基于数码相机获取图像的特点，提出了一种使用数码相机进行角规点抽样最佳控制角设计的方法。

主要发明内容：

①利用定焦数码相机对待测样地进行水平正直摄影，获取样地的图像，图像区域为扇形。其中定焦数码相机的焦距为f；扇形圆心角为β，当β＝2π时，扇形样地为圆形样地。

②根据扇形样地中树干断面积与扇形样地面积的比值，确定扇形样地的平面系数为例P＝1时，说明样地每公顷断面积为1m²。控制角度

③图像上每棵立木的测量夹角为其中Δu为图像上胸径对应的像素长度。当θ_C＞θ，样地计算立木增加1棵；当θ_C＝θ，样地计算立木增加0.5棵；当θ_C＜θ，样地计算立木增加0棵。

④为满足计数样木始终小于N₀棵时，其中N₀为计数木，N为林分密度，d为林分平均直径，圆形样地时β＝2π。例N₀＝10，N＝3000，d＝15cm，最佳控制角度

本项发明与现有方法相比具有以下优点：

(1)利用数码相机可以快速便捷的实现样地的调查采集，降低外业劳动成本。

(2)提出一种新的实现样地调查的方法，具有良好的应用和推广性。

四、具体实施方式：

一种使用数码相机进行角规点抽样最佳控制角设计的方法与现有方法的不同，具体在于：

假设树干直径d，则树干断面积扇形样地面积其中树干直径与观测点所形成的夹角扇形圆心角β(当β＝2π时，扇形样地为圆形)。故树干断面积g与扇形样地面积A的固定比例关系：

对于固定位置处的树干直径，夹角θ为定值，所以扇形样地中树干断面积与扇形样地面积的比值是个定值。假设此系数为平面系数P。

例P＝1时，说明样地每公顷断面积为1m²；P＝4时，说明样地每公顷断面积为4m²。

对应的夹角通过定焦数码相机等摄影器材获取的样地图像为扇形区域，每一棵立木在图像上测量所获得的夹角其中Δu为图像上胸径对应的像素长度(px)，f为定焦数码相机的焦距(px)。当θ_C＞θ，样地计算立木增加1棵；当θ_C＝θ，样地计算立木增加0.5棵；当θ_C＜θ，样地计算立木增加0棵。

当β＝2π时

为满足计数样木始终小于10棵时，寻求一个合适的θ角。

其中N₀为计数木，N为林分密度，d为林分平均直径，圆形样地时β＝2π。

例：N₀＝10，N＝3000，d＝15cm，β＝2π。

β＝2π，

以落叶松为例，控制角度参加表1。

表1落叶松各径阶最佳控制角度

Claims (1)

1.一种使用数码相机进行角规点抽样最佳控制角设计的方法，其特征是：利用定焦数码相机对待测样地进行摄影，获取样地扇形区域的图像；为满足测量统计的计数木不大于N₀棵，来确定合适的最佳的测量控制角度，实现样地的抽样调查；其具体如下：①利用定焦数码相机对待测样地进行水平正直摄影，获取样地的图像，图像区域为扇形；其中定焦数码相机的焦距为f；扇形圆心角为β，当β＝2π时，扇形样地为圆形样地；②根据扇形样地中树干断面积与扇形样地面积的比值，确定扇形样地的平面系数为例P＝1时，说明样地每公顷断面积为1m²；控制角度③图像上每棵立木的测量夹角为其中Δu为图像上胸径对应的像素长度；当θ_C＞θ，样地计算立木增加1棵；当θ_C＝θ，样地计算立木增加0.5棵；当θ_C＜θ，样地计算立木增加0棵；④为满足计数样木始终小于N₀棵时，其中N₀为计数木，N为林分密度，d为林分平均直径，圆形样地时β＝2π；例N₀＝10，N＝3000，d＝15cm，最佳控制角度 $\mathrm{\θ}\≥\sqrt{\frac{N}{2N_0}{d}^2\mathrm{\β}}\×{10}^{-4}=0.01880=\mathrm{1.0771.}$