CN109856139A - 树木叶片数量估测方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供了一种树木叶片数量估测方法及系统，可以直接通过目测的方式确定目标树木上每个枝条的容量，然后再通过预设枝条容量‑枝轴数量查找表，确定目标树木上每个枝条所包含的枝轴数量；基于目标树木上每个枝条的容量及其所包含的枝轴数量，确定目标树木上每一容量的枝条所对应的枝轴总数，并根据目标树木上每一容量枝条所对应的枝轴总数以及目标树木上每一枝轴上的平均叶片数，确定目标树木上的叶片数量。整个估测过程中不需要对目标树木进行砍伐，可以在无破坏的情况下实现，不仅效率高，更适合用于对破坏性采样有限制的情况，丰富了测树学和植物群落碳计量方法。
Description
技术领域
本发明实施例涉及植物生物量指标确定技术领域，更具体地，涉及树木叶片数量估测方法及系统。
背景技术
目前，在树木的生物量以及叶面积测定工作中，通常需要将树木伐倒，摘取全部叶片并称重，这是迄今为止国内外通用的方法，该方法耗时费力，同时对森林或树木造成严重破坏。在受保护的森林中，破坏性采样一般是严格禁止的。
因此，现急需提供一种树木叶片数量估测方法及系统，以实现无损估测出树木叶片数量，进而确定出树木生物量以及叶面积等参数。
发明内容
为克服上述问题或者至少部分地解决上述问题，本发明实施例提供了一种树木叶片数量估测方法及系统。
第一方面，本发明实施例提供了一种树木叶片数量估测方法，包括：
获取目标树木上每个枝条的容量；
基于所述目标树木上每个枝条的容量以及预设枝条容量-枝轴数量查找表，确定所述目标树木上每个枝条所包含的枝轴数量；所述预设枝条容量-枝轴数量查找表用于表征枝条的容量与枝轴数量之间的对应关系；
基于所述目标树木上每个枝条所包含的枝轴数量，确定所述目标树木上每一容量的枝条所对应的枝轴总数，并基于所述目标树木上每一容量的枝条所对应的枝轴总数以及所述目标树木上每一枝轴上的平均叶片数，确定所述目标树木上的叶片数量。
第二方面，本发明实施例提供了一种树木叶片数量估测系统，包括：
容量获取统计模块，用于获取目标树木上每个枝条的容量；
平均枝轴数量确定模块，用于基于所述目标树木上每个枝条的容量以及预设枝条容量-枝轴数量查找表，确定所述目标树木上每个枝条所包含的枝轴数量；所述预设枝条容量-枝轴数量查找表用于表征枝条的容量与枝轴数量之间的对应关系；
叶片数量确定模块，用于基于所述目标树木上每个枝条所包含的枝轴数量，确定所述目标树木上每一容量的枝条所对应的枝轴总数，并基于所述目标树木上每一容量的枝条所对应的枝轴总数以及所述目标树木上每一枝轴上的平均叶片数，确定所述目标树木上的叶片数量。
第三方面，本发明实施例提供了一种电子设备，包括：
至少一个处理器、至少一个存储器、通信接口和总线；其中，
所述处理器、存储器、通信接口通过所述总线完成相互间的通信；
所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令，以执行第一方面提供的树木叶片数量估测方法。
第四方面，本发明实施例提供了一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行第一方面提供的树木叶片数量估测方法。
本发明实施例提供的一种树木叶片数量估测方法及系统，可以直接通过目测的方式确定出目标树木上每个枝条的容量，然后再通过预设枝条容量-枝轴数量查找表，确定目标树木上每个枝条所包含的枝轴数量；基于所述目标树木上每个枝条所包含的枝轴数量，确定所述目标树木上每一容量的枝条所对应的枝轴总数，并根据目标树木上每一容量的枝条所对应的枝轴总数以及目标树木上每一枝轴上的平均叶片数，确定目标树木上的叶片数量。整个估测过程中不需要对目标树木进行砍伐，可以在无破坏的情况下实现，不仅效率高，更适合用于对破坏性采样有限制的情况，丰富了测树学和植物群落碳计量方法。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种树木叶片数量估测方法的流程示意图；
图2为本发明实施例提供的一种树木叶片数量估测系统的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明实施例提供了一种树木叶片数量估测方法，包括：
S1，获取目标树木上每个枝条的容量；
S2，基于所述目标树木上每个枝条的容量以及预设枝条容量-枝轴数量查找表，确定所述目标树木上每个枝条所包含的枝轴数量；所述预设枝条容量-枝轴数量查找表用于表征枝条的容量与枝轴数量之间的对应关系；
S3，基于所述目标树木上每个枝条所包含的枝轴数量，确定所述目标树木上每一容量的枝条所对应的枝轴总数，并基于所述目标树木上每一容量的枝条所对应的枝轴总数以及所述目标树木上每一枝轴上的平均叶片数，确定所述目标树木上的叶片数量。
具体地，本发明实施例中提供了一种树木叶片数量估测方法，在详细介绍本发明实施例中提供的树木叶片数量估测方法的具体流程之前，首先介绍本发明实施例中可能出现的各名词以及其意义。
一级枝条或正一级枝条：直接从树干上长出的枝条。本发明实施例中，对于直径大于5cm的枝条，将其上面的次级枝条也做为一级枝条处理。
次级枝条：在某一级枝条的主轴上长出的下一级枝条；例如，一级枝条的次级枝条为一级枝条上长出的枝条，又可称为二级枝条；二级枝条的次级枝条为二级枝条上长出的枝条，又可称为三级枝条；以此类推。
负一级枝条或倒一级枝条：指位于末端不再分枝的枝条，又可称为末级枝条；以此类推。容量为1的枝条，其正一级枝条也是负一级枝条。容量为n的枝条，其正n级枝条为负一级枝条，其正一级枝条为负n级枝条。
枝轴：任一级别枝条的主轴，即不包括分枝的部分。末级枝条没有分枝，所以末级枝条也是枝轴。容量为1的枝条也是枝轴。
枝条的容量：某一枝条所拥有的级别数，包括主轴。末级枝条的容量为1。直接从树干上长出来的容量为1的一级枝条同时也是末级枝条。一般情况下，常见树种枝条的容量通常不超过8。以下本发明实施例仅以枝条的容量为1-8为例进行说明，但并不以此作为限定。
本发明实施例中，要估测出树木叶片数量，首先需要获取目标树木上每个枝条的容量。这里的目标树木是指需要估测出叶片数量的树木，可以直接通过目视观察的方式确定出目标树木上每个枝条的容量。本发明实施例中的目标树木以落叶阔叶树为例，说明如何快速准确地确定出其叶片数量，但不限定为落叶阔叶树，也不限定为乔木。
在确定出目标树木上每个枝条的容量后，根据目标树木上每个枝条的容量以及预设枝条容量-枝轴数量查找表，即可以确定出目标树木上每个枝条所包含的枝轴数量。这里的预设枝条容量-枝轴数量查找表是预先建立的、用于表征枝条的容量与枝轴数量之间的对应关系。预设枝条容量-枝轴数量查找表中的最大枝条容量应不小于所述目标树木上的最大的枝条容量。需要说明的是，预设枝条容量-枝轴数量查找表是通过若干株样本树木构建的，其内存储有若干株样本树木上单个样本枝条的容量与对应的平均枝轴数量，本发明实施例中根据目标树木上每个枝条的容量在预设枝条容量-枝轴数量查找表中进行查找，找到对应的平均枝轴数量，并将找到的平均枝轴数量作为目标树木上每个枝条所包含的枝轴数量。这实际上是通过若干株样本树木构建的预设枝条容量-枝轴数量查找表对目标树木上每个枝条所包含的枝轴数量进行估测的过程。
确定出目标树木上每个枝条的容量以及其上所包含的枝轴数量后，将每个容量的单个枝条上所包含的枝轴数量与目标树木上对应容量的枝条数相乘，即可得到目标树木上每一容量的枝条所对应的枝轴总数。
确定目标树木上每一容量的枝条所对应的枝轴总数后，根据目标树木上每一容量的枝条所对应的枝轴总数以及目标树木上每一枝轴上的平均叶片数，即可确定目标树木上的叶片数量。在此过程中，既可以将每一容量的枝条所对应的枝轴总数相加，得到目标树木上所包含的枝轴总数，然后通过将目标树木上所包含的枝轴总数与每一枝轴上的平均叶片数相乘得到目标树木上的叶片数量，也可以将每一容量的枝条所对应的枝轴总数与目标树木上每一枝轴上的平均叶片数相乘，得到每一容量的所有枝条上的叶片数，然后将得到的所有容量的枝条上的叶片数相加，即可得到目标树木上所包含的枝轴总数。
需要说明的是，本发明实施例中经过对大量与目标树木相同种类的树木上每一枝轴上的叶片数进行分析，可以确定出目标树木上所有枝轴上的叶片数量遵从正态分布，具有相同容量的枝条上的叶片数量也遵从正态分布。因此可以通过确定目标树木上每一枝轴上的平均叶片数并结合目标树木全株的枝轴数量估测出目标树木上的叶片数量，实现无偏估计。
本发明实施例中提供的树木叶片数量估测方法，可以直接通过目测的方式确定出目标树木上每个枝条的容量，然后再通过预设枝条容量-枝轴数量查找表，确定目标树木上每个枝条所包含的枝轴数量；基于所述目标树木上每个枝条所包含的枝轴数量，确定所述目标树木上每一容量的枝条所对应的枝轴总数，并根据目标树木上每一容量的枝条所对应的枝轴总数，确定出目标树木上所包含的枝轴总数，并根据目标树木上每一枝轴上的平均叶片数，确定目标树木上的叶片数量。整个估测过程中不需要对目标树木进行砍伐，可以在无破坏的情况下实现，不仅效率高，更适合用于对破坏性采样有限制的情况，丰富了测树学和植物群落碳计量方法。
在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供了一种树木叶片数量估测方法，所述获取目标树木上每个枝条的容量之前，还包括：
随机选取若干株样本树木，并确定所述若干株样本树木上不同容量的单个样本枝条的数量以及每一容量的所有单个样本枝条上各容量的次级枝条的总数量；所述若干株样本树木的种类与所述目标树木的种类相同；
对于容量为1的单个样本枝条，平均枝轴数量为1；
对于容量为2的单个样本枝条，基于容量为2的单个样本枝条的数量以及容量为2的所有单个样本枝条上容量为1的次级枝条的数量，确定容量为2的单个样本枝条上容量为1的次级枝条的平均数量，并基于容量为2的单个样本枝条上容量为1的次级枝条的平均数量，确定平均枝轴数量；
对于容量大于等于3的任一容量的单个样本枝条，基于所述任一容量的单个样本枝条的数量以及所述任一容量的所有单个样本枝条上每一容量的次级枝条的数量，确定所述任一容量的单个样本枝条上每一容量的次级枝条的平均数量；
并基于所述任一容量的单个样本枝条上每一容量的次级枝条的平均数量以及容量小于所述任一容量的单个样本枝条上的平均枝轴数量，确定所述任一容量的单个样本枝条上的平均枝轴数量；
根据单个样本枝条的容量以及对应容量的单个样本枝条上的平均枝轴数量，构建所述预设枝条容量-枝轴数量查找表。
具体地，本发明实施例中实际上是提供了一种确定预设枝条容量-枝轴数量查找表的方法，具体通过对若干株样本树木进行研究实现。选取的样本树木的株数可根据需要进行设定，以满足各级单个样本枝条的数量要求为最低限，一般情况下，需要保证容量为2的单个样本枝条的数量不少于30个，容量为3或以上的单个样本枝条的数量不少于20个。
本发明实施例中确定样本树木上不同容量的单个样本枝条的数量以及每一容量的所有单个样本枝条上各容量的次级枝条的总数量。如表1所示，为本发明实施例中提供的不同容量的所有单个样本枝条上的次级枝条数量调查表。
表1不同容量的所有单个样本枝条上次级枝条数量调查表
表1中，由于容量为1的单个样本枝条上的次级枝条的数量为0，因此本发明实施例中仅列举了容量为2-8的所有单个样本枝条上的次级枝条的数量。而且，容量为n的单个样本枝条上的最大次级枝条的容量为(n-1)。例如，容量为8的单个样本枝条上的次级枝条有-1级、-2级、-3级、-4级、-5级、-6级以及-7级，因此容量为8的单个样本枝条上的8级次级枝条的数量为0；以容量为5的单个样本枝条为例，其数量为N5，其次级枝条有-1级、-2级、-3级以及-4级，它们所代表的次级枝条的容量分别为1、2、3以及4，它们的数量分别为 以及其他容量的样本枝条依此类推。需要说明的是，以为例，上标部分的数字5仅代表枝条的容量，而不是5次方。
如表2所示，为依表1所示的框架统计得到的不同容量的所有单个样本枝条上次级枝条数量的统计结果。
例如，容量为2的单个样本枝条的数量为N2＝30，容量为2的单个样本枝条的次级枝条只有-1级，即末级枝条，末级枝条的容量为1，所调查的N2＝30的容量为2的单个样本枝条上的、容量为1的样本枝条的数量为又例如，容量为5的单个样本枝条的数量为N5＝20，容量为5的单个样本枝条的次级枝条有-1级、-2级、-3级以及-4级，对应的次级枝条的容量分别为1、2、3以及4，数量分别为 以及
表2不同容量的所有样本枝条上次级枝条数量的统计结果
统计得到表2后，计算各容量的单个样本枝条上每一容量的次级枝条的平均数量。对于容量为1的单个样本枝条，因为容量为1的单个样本枝条没有次级枝条，所以其次级枝条的数量为0，因此并不需要选取容量为1的单个样本枝条观察其次级枝条的数量。表2中选取容量为1的单个样本枝条的数量为1，是为了确定容量为1的单个样本枝条的枝轴数量为1，这无论对于大样本还是小样本来说，结果均是一致的。对于容量为2的单个样本枝条，由于容量为2的单个样本枝条上只有容量为1的次级样本枝条，因此根据容量为2的单个样本枝条的数量以及容量为2的所有单个样本枝条上容量为1的次级枝条的数量，即可确定出容量为2的单个样本枝条上容量为1的次级枝条的平均数量，即其中，表示容量为2的单个样本枝条上容量为1的次级枝条的平均数量，由于容量为2的单个样本枝条上容量为1的次级样本枝条即为末级枝条，所以下标为-1。对于容量大于等于3的任一容量i的单个样本枝条，任一容量i的所有单个样本枝条上每一容量的次级枝条的数量与任一容量i的单个样本枝条的数量Ni相除，得到任一容量i的单个样本枝条上每一容量的次级枝条的平均数量。例如，i＝5，则容量为5的单个样本枝条上的次级枝条有-1级、-2级、-3级以及-4级，对应的次级枝条的容量分别为1、2、3以及4，其数量分别为以及容量为5的样本枝条的数量N5＝20，所以可得到容量为5的单个样本枝条上容量分别1、2、3、4的次级枝条的平均数量分别为： 以及也就是mi＝ni/Ni。
接下来要计算单个样本枝条上的平均枝轴数量。由于容量为1的单个样本枝条没有分枝，枝轴只有一个，即主轴本身，因此容量为1的单个样本枝条的平均枝轴数量即为枝轴数量，具体为1。
由于容量为2的单个样本枝条上只有容量为1的次级枝条，所以容量为2的单个样本枝条上的平均枝轴数量就是容量为1的次级枝条的平均数量加上自身的主轴，即
对于容量大于等于3的任一容量的单个样本枝条，根据任一容量i(i≥3)的单个样本枝条上每一容量的次级枝条的平均数量以及容量小于任一容量i的单个样本枝条上的平均枝轴数量(即任一容量i的次级枝条上的平均枝轴数量)，确定任一容量i的单个样本枝条上的平均枝轴数量。确定出容量i与平均枝轴数量之间的对应关系，即构建出预设枝条容量-枝轴数量查找表，预设枝条容量-枝轴数量查找表的计算过程如表3所示。
预设枝条容量-枝轴数量查找表具体内容如表4所示。需要说明的是，对于各个容量的单个样本枝条上的平均枝轴数量，除次级枝条外，主轴本身也是一个枝轴，所以任一容量i的单个样本枝条上对应于本级的平均枝轴数量为1，即例如，容量为8的单个样本枝条上-8级的单个样本枝条上的枝轴数量为1，即
表3预设枝条容量-枝轴数量查找表计算过程表
表4预设枝条容量-枝轴数量查找表
| 容量i | 平均枝轴数量M<sub>i</sub> |
| 1 | M<sub>1</sub> |
| 2 | M<sub>2</sub> |
| 3 | M<sub>3</sub> |
| 4 | M<sub>4</sub> |
| 5 | M<sub>5</sub> |
| 6 | M<sub>6</sub> |
| 7 | M<sub>7</sub> |
| 8 | M<sub>8</sub> |
在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供了一种树木叶片数量估测方法，基于所述任一容量的单个样本枝条上每一容量的次级枝条的平均数量以及容量小于所述任一容量的单个样本枝条上的平均枝轴数量，确定所述任一容量的单个样本枝条上的平均枝轴数量，具体包括：
基于所述任一容量的单个样本枝条上每一容量的次级枝条的平均数量以及容量小于所述任一容量的单个样本枝条上的平均枝轴数量，通过如下公式确定所述任一容量的单个样本枝条上的平均枝轴数量：
其中，Mi表示容量为i的单个样本枝条上的平均枝轴数量，表示容量为i的单个样本枝条上容量为i-1的次级枝条的平均数量，-(i-1)表示从所述第一样本树木的样本枝条的先端开始的第(i-1)级样本枝条，即倒数第(i-1)级样本枝条。需要说明的是，式中上标i仅代表枝条的容量，而不是i次方。例如m5 -3代表的是容量为5的样本枝条上容量为3的次级枝条的数量。
表5预设枝条容量-平均枝轴数量计算实例表
具体地，根据上述公式并利用表2中的数据，可计算出表3中各参数的数值，如表5所示。以容量为5的单个样本枝条为例说明计算原理：
例如，
即容量为5的单个样本枝条上的平均枝轴数量为M5＝38.6个，上述计算过程可在EXCEL中完成。
在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的树木叶片数量估测方法，还包括：
对单个样本枝条的容量以及对应容量的单个样本枝条上的平均枝轴数量进行拟合，确定单个样本枝条的容量以及对应容量的单个样本枝条上的平均枝轴数量之间的回归方程。实际工作中在确定容量为i的枝条上的平均枝轴数量时，可以利用表4逐个查找，也可以利用回归方程计算。
具体地，在确定出表3中各参数的具体数值得到表5后，可对表5中容量i以及平均枝轴数量Mi之间的对应关系进行拟合，确定枝条的容量i(i≥2)以及平均枝轴数量Mi之间的回归方程。例如，根据表4的数据拟合得到的回归方程为：
Mi＝0.6327e0.8133i，i≥2，R2＝0.999
其中，Mi表示容量为i的枝条的平均枝轴数量。
需要说明的是，由于容量为1的枝条没有分枝，枝轴只有一个，即主轴本身，所以M1恒为1。本发明实施例中在进行拟合时，是利用大于等于2的容量以及对应的平均枝轴数量。
需要说明的是，本发明实施例中的回归方程是枝条的容量与平均枝轴数量之间的对应关系的另一种表示方式，既可以通过预设枝条容量-枝轴数量查找表确定目标树木上每个枝条所包含的枝轴数量，也可直接通过回归方程确定出目标树木上每个枝条所包含的枝轴数量。
在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的树木叶片数量估测方法，所述获取目标树木上每个枝条的容量之前，还包括：
在若干株样本树木上随机选取预设数量的枝轴，并观测所述预设数量的枝轴上的叶片总数量；
基于所述预设数量以及所述叶片总数量，确定所述样本树木上每一枝轴上的平均叶片数；
相应地，在确定所述目标树木上的叶片数量时，将所述样本树木上每一枝轴上的平均叶片数作为所述目标树木上每一枝轴上的平均叶片数。
具体地，本发明实施例中实际上提供了一种每一枝轴上平均叶片数的确定方法，本发明实施例中采用若干株样本树木进行确定。在若干株样本树木上随机选取预设数量的枝轴，观测预设数量的枝轴上的叶片总数量。预设数量可以根据需要进行选取，预设枝轴数量不少于30个。具体可以分别随机选取-1级枝轴至-4级枝轴共30个以上，然后确定出所有选取出的枝轴上的叶片总数量，然后利用叶片总数量除以所选的枝轴总数，则确定出样本树木上每一枝轴上的平均叶片数。确定出每一枝轴上的平均叶片数后，即可在确定目标树木上的叶片数量时，将样本树木上每一枝轴上的平均叶片数作为目标树木上每一枝轴上的平均叶片数进行计算。
在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的树木叶片数量估测方法，还包括：
基于所述目标树木上的叶片数量以及所述目标树木上单片树叶的叶面积平均值，确定所述目标树木上的总叶面积。
具体地，本发明实施例中提供了一种确定叶片数量的应用方法，根据确定出的目标树木上的叶片数量可以确定出目标树木上的总叶面积，即将目标树木上的叶片数量与单片树叶的叶面积平均值相乘，即得到目标树木上的总叶面积。其中，目标树木上单片树叶的叶面积平均值可以通过随机测定30片以上树叶的叶面积然后取平均值得到。
在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的树木叶片数量估测方法，还包括：
基于所述目标树木上的叶片数量以及所述目标树木上单片树叶的叶干重平均值，确定所述目标树木上的叶片总生物量。
具体地，本发明实施例中提供了另一种通过叶片数量确定叶片总生物量的应用方法，根据确定出的目标树木上的叶片数量可以确定出目标树木上的叶片总生物量，即将叶片数量与目标树木上单片树叶的叶干重平均值相乘，即可得到目标树木上的叶片总生物量。其中，目标树木上单片树叶的叶干重平均值可以通过测定30片以上树叶的叶干重然后取平均值得到。
如图2所示，在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供了一种树木叶片数量估测系统，包括：容量获取统计模块21、平均枝轴数量确定模块22和叶片数量确定模块23。其中，
容量获取统计模块21用于获取目标树木上每个枝条的容量；
枝轴数量确定模块22用于基于所述目标树木上每个枝条的容量以及预设枝条容量-枝轴数量查找表，确定所述目标树木上每个枝条所包含的枝轴数量；所述预设枝条容量-枝轴数量查找表用于表征枝条的容量与枝轴数量之间的对应关系；
叶片数量确定模块23用于基于所述目标树木上每个枝条所包含的枝轴数量，确定所述目标树木上每一容量的枝条所对应的枝轴总数，并基于所述目标树木上每一容量的枝条所对应的枝轴总数以及所述目标树木上每一枝轴上的平均叶片数，确定所述目标树木上的叶片数量。
具体地，本发明实施例中提供的树木叶片数量估测系统中各模块的作用与上述方法类实施例中各步骤的处理过程是一一对应的，实现的效果也是一致的，本发明实施例中对此不再赘述。
在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的一种树木叶片数量估测系统，还包括：预设枝条容量-枝轴数量查找表构建模块；
所述预设枝条容量-枝轴数量查找表构建模块具体用于：
随机选取若干株样本树木，并确定所述若干株样本树木上不同容量的单个样本枝条的数量以及每一容量的所有单个样本枝条上各容量的次级枝条的总数量；所述若干株样本树木的种类与所述目标树木的种类相同；
对于容量为1的单个样本枝条，平均枝轴数量为1；
对于容量为2的单个样本枝条，基于容量为2的单个样本枝条的数量以及容量为2的所有单个样本枝条上容量为1的次级枝条的数量，确定容量为2的单个样本枝条上容量为1的次级枝条的平均数量，并基于容量为2的单个样本枝条上容量为1的次级枝条的平均数量，确定平均枝轴数量；
对于容量大于等于3的任一容量的单个样本枝条，基于所述任一容量的单个样本枝条的数量以及所述任一容量的所有单个样本枝条上每一容量的次级枝条的数量，确定所述任一容量的单个样本枝条上每一容量的次级枝条的平均数量；
并基于所述任一容量的单个样本枝条上每一容量的次级枝条的平均数量以及容量小于所述任一容量的单个样本枝条上的平均枝轴数量，确定所述任一容量的单个样本枝条上的平均枝轴数量；
根据单个样本枝条的容量和对应容量的单个样本枝条上的平均枝轴数量，构建所述预设枝条容量-枝轴数量查找表。
在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的一种树木叶片数量估测系统，所述预设枝条容量-枝轴数量查找表构建模块具体通过Mi的计算公式确定任一容量的单个样本枝条上的平均枝轴数量。
在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的一种树木叶片数量估测系统，所述预设枝条容量-枝轴数量查找表构建模块还用于：
对单个样本枝条的容量以及对应容量的单个样本枝条上的平均枝轴数量进行拟合，确定单个样本枝条的容量以及对应容量的单个样本枝条上的平均枝轴数量之间的回归方程。
在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的一种树木叶片数量估测系统，还包括：平均叶片数确定模块；
所述平均叶片数确定模块具体用于：
在若干株样本树木上随机选取预设数量的枝轴，并观测所述预设数量的枝轴上的叶片总数量；
基于所述预设数量以及所述叶片总数量，确定所述样本树木上每一枝轴上的平均叶片数；
相应地，在确定所述目标树木上的叶片数量时，将所述样本树木上每一枝轴上的平均叶片数作为所述目标树木上每一枝轴上的平均叶片数。
在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的一种树木叶片数量估测系统，还包括：总叶面积确定模块；
所述总叶面积确定模块具体用于：
基于所述目标树木上的叶片数量以及所述目标树木上单片树叶的叶面积平均值，确定所述目标树木上的总叶面积。
在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的一种树木叶片数量估测系统，还包括：叶片总生物量确定模块；
所述叶片总生物量确定模块具体用于：
基于所述目标树木上的叶片数量以及所述目标树木上单片树叶的叶干重平均值，确定所述目标树木上的叶片总生物量。
如图3所示，在上述实施例的基础上，本发明实施例中还提供了一种电子设备，包括：处理器(processor)301、存储器(memory)302、通信接口(Communications Interface)303和总线304；其中，
所述处理器301、存储器302、通信接口303通过总线304完成相互间的通信。所述存储器302存储有可被所述处理器301执行的程序指令，处理器301用于调用存储器302中的程序指令，以执行上述各方法实施例所提供的方法，例如包括：S1，获取目标树木上每个枝条的容量；S2，基于所述目标树木上每个枝条的容量以及预设枝条容量-枝轴数量查找表，确定所述目标树木上每个枝条所包含的枝轴数量；所述预设枝条容量-枝轴数量查找表用于表征枝条的容量与枝轴数量之间的对应关系；S3，基于所述目标树木上每个枝条所包含的枝轴数量，确定所述目标树木上每一容量的枝条所对应的枝轴总数，并基于所述目标树木上每一容量的枝条所对应的枝轴总数以及所述目标树木上每一枝轴上的平均叶片数，确定所述目标树木上的叶片数量。
存储器302中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
在上述实施例的基础上，本发明实施例中还提供了一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行上述各方法实施例所提供的方法，例如包括：S1，获取目标树木上每个枝条的容量；S2，基于所述目标树木上每个枝条的容量以及预设枝条容量-枝轴数量查找表，确定所述目标树木上每个枝条所包含的枝轴数量；所述预设枝条容量-枝轴数量查找表用于表征枝条的容量与枝轴数量之间的对应关系；S3，基于所述目标树木上每个枝条所包含的枝轴数量，确定所述目标树木上每一容量的枝条所对应的枝轴总数，并基于所述目标树木上每一容量的枝条所对应的枝轴总数以及所述目标树木上每一枝轴上的平均叶片数，确定所述目标树木上的叶片数量。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种树木叶片数量估测方法，其特征在于，包括：
获取目标树木上每个枝条的容量；
基于所述目标树木上每个枝条的容量以及预设枝条容量-枝轴数量查找表，确定所述目标树木上每个枝条所包含的枝轴数量；所述预设枝条容量-枝轴数量查找表用于表征枝条的容量与枝轴数量之间的对应关系；
基于所述目标树木上每个枝条的容量及其所包含的枝轴数量，确定所述目标树木上每一容量的枝条所对应的枝轴总数，并基于所述目标树木上每一容量的枝条所对应的枝轴总数以及所述目标树木上每一枝轴上的平均叶片数，确定所述目标树木上的叶片数量。
2.根据权利要求1所述的树木叶片数量估测方法，其特征在于，所述获取目标树木上每个枝条的容量之前，还包括：
随机选取若干株样本树木，并确定所述若干株样本树木上不同容量的单个样本枝条的数量以及每一容量的所有单个样本枝条上各容量的次级枝条的总数量；所述若干株样本树木的种类与所述目标树木的种类相同；
对于容量为1的单个样本枝条，平均枝轴数量为1；
对于容量为2的单个样本枝条，基于容量为2的单个样本枝条的数量以及容量为2的所有单个样本枝条上容量为1的次级枝条的数量，确定容量为2的单个样本枝条上容量为1的次级枝条的平均数量，并基于容量为2的单个样本枝条上容量为1的次级枝条的平均数量，确定平均枝轴数量；
对于容量大于等于3的任一容量的单个样本枝条，基于所述任一容量的单个样本枝条的数量以及所述任一容量的所有单个样本枝条上每一容量的次级枝条的数量，确定所述任一容量的单个样本枝条上每一容量的次级枝条的平均数量；
并基于所述任一容量的单个样本枝条上每一容量的次级枝条的平均数量以及容量小于所述任一容量的单个样本枝条上的平均枝轴数量，确定所述任一容量的单个样本枝条上的平均枝轴数量；
根据单个样本枝条的容量以及对应容量的单个样本枝条上的平均枝轴数量，构建所述预设枝条容量-枝轴数量查找表。
3.根据权利要求2所述的树木叶片数量估测方法，其特征在于，所述基于所述任一容量的单个样本枝条上每一容量的次级枝条的平均数量以及容量小于所述任一容量的单个样本枝条上的平均枝轴数量，确定所述任一容量的单个样本枝条上的平均枝轴数量，具体包括：
基于所述任一容量的单个样本枝条上每一容量的次级枝条的平均数量以及容量小于所述任一容量的单个样本枝条上的平均枝轴数量，通过如下公式确定所述任一容量的单个样本枝条上的平均枝轴数量：
其中，Mi表示容量为i的单个样本枝条上的平均枝轴数量，表示容量为i的单个样本枝条上容量为i-1的次级枝条的平均数量，-(i-1)表示从所述第一样本树木的样本枝条的先端开始的第(i-1)级样本枝条。
4.根据权利要求2所述的树木叶片数量估测方法，其特征在于，还包括：
对单个样本枝条的容量以及对应容量的单个样本枝条上的平均枝轴数量进行拟合，确定单个样本枝条的容量以及对应容量的单个样本枝条上的平均枝轴数量之间的回归方程。
5.根据权利要求2所述的树木叶片数量估测方法，其特征在于，所述获取目标树木上每个枝条的容量之前，还包括：
在若干株样本树木上随机选取预设数量的枝轴，并观测所述预设数量的枝轴上的叶片总数量；
基于所述预设数量以及所述叶片总数量，确定所述样本树木上每一枝轴上的平均叶片数；
相应地，在确定所述目标树木上的叶片数量时，将所述样本树木上每一枝轴上的平均叶片数作为所述目标树木上每一枝轴上的平均叶片数。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的树木叶片数量估测方法，其特征在于，还包括：
基于所述目标树木上的叶片数量以及所述目标树木上单片树叶的叶面积平均值，确定所述目标树木上的总叶面积。
7.根据权利要求1-5中任一项所述的树木叶片数量估测方法，其特征在于，还包括：
基于所述目标树木上的叶片数量以及所述目标树木上单片树叶的叶干重平均值，确定所述目标树木上的叶片总生物量。
8.一种树木叶片数量估测系统，其特征在于，包括：
容量获取统计模块，用于获取目标树木上每个枝条的容量；
枝轴数量确定模块，用于基于所述目标树木上每个枝条的容量以及预设枝条容量-枝轴数量查找表，确定所述目标树木上每个枝条所包含的枝轴数量；所述预设枝条容量-枝轴数量查找表用于表征枝条的容量与枝轴数量之间的对应关系；
叶片数量确定模块，用于基于所述目标树木上每个枝条所包含的枝轴数量，确定所述目标树木上每一容量的枝条所对应的枝轴总数，并基于所述目标树木上每一容量的枝条所对应的枝轴总数以及所述目标树木上每一枝轴上的平均叶片数，确定所述目标树木上的叶片数量。
9.一种电子设备，其特征在于，包括：
至少一个处理器、至少一个存储器、通信接口和总线；其中，
所述处理器、存储器、通信接口通过所述总线完成相互间的通信；
所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令，以执行如权利要求1-7中任一项所述的树木叶片数量估测方法。
10.一种非暂态计算机可读存储介质，其特征在于，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行如权利要求1-7中任一项所述的树木叶片数量估测方法。
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