CN110411360A - 一种智能手机测树装置及其测树方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能手机测树装置及其测树方法。该发明是利用花杆架设智能手机，对待测区域内立木采用正直单片摄影测量，根据手机定位功能和电子罗盘可确定坐标B,L,H及旋转角度Φ，ω，κ；利用共线方程原理，根据花杆距待测树木的距离、焦距f以及对应特征点的像点像方坐标(u_i，v_i)，求算出对应点的物方坐标(X_i，Y_i，Z_i)，进而解算立木的胸径值。

Description

一种智能手机测树装置及其测树方法

一、技术领域

本发明涉及一种林业测量中测树的方法，特别是一种智能手机测树装置及其测树方法。

二、技术背景

胸径是森林计测中的重要因子，目前胸径测量采用胸径尺或卡尺手工测量，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胸径费时费力，需要一人量测，一人记录,人力成本较高，测量效率较低。

本发明在平地、有胸高标线的地形条件下，利用智能手机对待测地形进行近水平正直摄影,将手机架在花杆上，实现待测区立木胸径的量测。量测速度快，只需一人即可完成,在获得样地像片后，可以进行内业判读、处理，即可获得待测立木的胸径和树高值，且测量值可以永久保存。实现了内外业一体化作业，并全面提升了内业数据处理的信息化、智能化和高效化程度。

三、发明内容

为了克服传统方法测量立木胸径时存在的数据获取难度大、效率低、精度差的缺点，提高森林计测的效率与精度，降低数据获取的难度，本发明的目的是提供一种智能手机测树的方法。

本发明的目的是这样实现的：

在花杆固定位置处安装一托槽，用于放置手机，花杆距离待测树木30cm远，待测区域树木都有1.3m胸标线。

首先通过手机定位功能已知手机所在位置的大地坐标B,L,H；并通过坐标转换功能将其转换为平面坐标，然后利用手机对待测目标点进行单片摄影，同时，利用手机自带的电子罗盘测量出外方位元素中的角元素Φ，ω，κ；此外，还要知道手机拍照的焦距f；最后利用单片摄影测量原理和共线方程完成摄影测量的内业计算，实现内外业工作的一体化，最终得到胸径的测量结果。

本项发明具有以下优点：

①利用智能手机水平正直摄影测量方式，拍摄待测区域内待测立木的像片，即可量测样木胸径值，大大减轻测量作业强度；

②极大地解放了人力物力，只需要一两个测量人员，通过花杆架设手机，就能实现测量区域内树木胸径的测量；

③针对目前森林调查测量设备落后，效率低下等问题，利用摄影测量方式，实现森林资源调查的便携、易用、高效测量模式。

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是智能手机测树装置示意图。

图2是智能手机测树装置测量示意图。

五、具体实施方式：

1、首先，将花杆固定在距离待测立木30cm处，并将手机架设在花杆的托槽处。

2、手机记录此处位置的大地坐标B,L,H，并转换为平面坐标X,Y,H，用手机对对待测立木进行水平正直摄影，保证待测立木清晰地成像在像片内。

3、利用数学模型①其中(u_i，v_i)为像片上任意一点的像点坐标，(X_i，Y_i，Z_i)为像点坐标对应的像对物方坐标，f表示焦距，将坐标关系表示为数学模型②利用数学模型③其中d表示立木胸径，△u表示立木胸径左右两沿的像方横坐标变化量，通过量取胸径左右两沿两点的像方坐标值,确定出待测立木的胸径值。

Claims (4)

1.一种智能手机测树装置及其测树方法，其特征是在平地、有胸高标线的地形条件下，将手机架在花杆上，利用手机对待测地形进行正直单片摄影，完成待测区立木胸径的量测，实现了内外业一体化作业，最终求得待测立木胸径值。

2.依据权利要求1针对立木胸径测量，首先在花杆固定位置处安装一托槽，用于放置手机，花杆与待测树木距离d固定，待测区域树木都有1.3m胸标线；然后通过手机定位功能已知手机所在位置的大地坐标B,L,H；最后，用手机瞄准待测立木，进行正直摄影，并通过手机自带电子罗盘读取相应角度。

3.依据权利要求1我们要绘制一个手机测树记录表，随时记录所需数据；首先通过坐标转换功能将大地坐标转换为平面坐标，在手机拍照过程中求得并记下焦距f，然后通过手机自带的电子罗盘读取待测点的倾角ω和磁方位角Φ。

4.依据权利要求1在已知外业测量的数据后，需要利用相应模型求解结果；首先利用数学模型①其中(u_i，v_i)为像片上任意一点的像点坐标，(X_i，Y_i，Z_i)为像点坐标对应的像对物方坐标，f表示焦距，然后将坐标关系表示为数学模型②最后利用数学模型③其中d表示立木胸径，△u表示立木胸径左右两沿的像方横坐标变化量，通过量取胸径左右两沿两点的像方坐标值,确定出待测立木的胸径值。