DE102017109373B3

DE102017109373B3 - Device for metrological recording of forestry data and vitality parameters on living trees

Info

Publication number: DE102017109373B3
Application number: DE102017109373.7A
Authority: DE
Inventors: Bernd Buck; Alexander Streeb; Ernst Jordan
Original assignee: Advaligno GmbH
Current assignee: ADVALIGNO GMBH, DE
Priority date: 2017-05-02
Filing date: 2017-05-02
Publication date: 2018-10-11
Anticipated expiration: 2037-05-03
Also published as: WO2018202241A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum messtechnischen Erfassen forstwirtschaftlicher Daten und Vitalitätsparametern an lebenden Bäumen mit einem Grundkörper, welcher einen Antrieb aufweist, der mit Antriebsmitteln in Verbindung steht, um den Grundkörper, welcher den jeweiligen Baum umgreifend ausgeführt ist, am Baumstamm auf- und abwärts zu bewegen. Erfindungsgemäß weist der Grundkörper eine Sensorikeinheit auf, welche mit einem Datenspeicher in Verbindung steht, um die von der Sensorikeinheit erfassten Daten des jeweiligen Baumes zusammen mit geographischen Standortdaten abzulegen, weiterhin mit einer Recheneinheit zur Signalverarbeitung der Sensordaten und zur Steuerung der Datenerfassung gemäß einem abrufbaren Datenerfassungs- und Messprogrammablauf, wobei über eine Schnittstelle Online oder Offline auf die im Feld erfassten und abgespeicherten Daten zugegriffen werden kann.The invention relates to a device for metrological recording of forestry data and vitality parameters on living trees with a base body which has a drive which is connected to drive means to the base body, which is embracing the respective tree, on the tree trunk up and down to move. According to the invention, the base body has a sensor unit which is connected to a data memory in order to store the data of the respective tree detected by the sensor unit together with geographical location data, furthermore with a computer unit for signal processing of the sensor data and for controlling the data acquisition according to a retrievable data acquisition system. and measuring program sequence, which can be accessed via an interface online or offline to the data collected and stored in the field.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum messtechnischen Erfassen forstwirtschaftlicher Daten und Vitalitätsparameter an lebenden Bäumen mit einem Grundkörper, welcher einen Antrieb aufweist, der mit Antriebsmitteln in Verbindung steht, um den Grundkörper, welcher den jeweiligen Baum umgreifend ausgeführt ist, am Baumstamm auf- und abwärts zu bewegen gemäß Anspruch 1.The invention relates to a device for metrological recording of forestry data and vitality parameters on living trees with a base body which has a drive which is connected to drive means to the base body, which is embracing the respective tree, on the tree trunk up and down to move according to claim 1.

Aus der EP 1 853 107 B1 ist eine Holzernte- und Untersuchungsvorrichtung mittels Spannungs- und Schallwellen vorbekannt, wobei ein Antrieb gezeigt wird, der die Vorrichtung entlang eines Stammes bewegen kann. Weiterhin ist ein Bezugsbestimmungs- und Längenbestimmungssystem vorgesehen, um den Bezug und die Position zum Abschneiden eines Teiles des Holzes, respektive des Stammes, ermitteln zu können. Weiterhin zeigt die vorbekannte Lehre einen Schallgenerator, der eine Schall- oder Druckwelle in den Stamm einbringt, wobei ein elektronischer Prozessor nebst Sensor die Druckwellen erfasst und beispielsweise die Geschwindigkeit der Ausbreitung dieser bestimmt und hieraus auf die Eigenschaften des Holzes geschlossen wird.From the EP 1 853 107 B1 a wood harvesting and testing device is previously known by means of voltage and sound waves, showing a drive which can move the device along a log. Furthermore, a Bezugsbestimmungs- and length determining system is provided in order to determine the reference and the position for cutting a part of the wood, respectively of the trunk can. Furthermore, the prior art teaches a sound generator, which introduces a sound or pressure wave in the trunk, an electronic processor with the sensor detects the pressure waves and, for example, determines the speed of the spread of this and it is concluded on the properties of the wood.

Die WO 2015/177079 A1 betrifft eine Vorrichtung zum automatisierten Erfassen von Bäumen, umfassend eine fahrbare Plattform, eine Kameraeinheit zur Bestimmung von zwei räumlich überlappenden Bildern, eine Lagesensorik zur Ermittlung von sechs Freiheitsgraden der Kameraeinheit und mindestens eine Auswerteeinrichtung.The WO 2015/177079 A1 relates to a device for the automated detection of trees, comprising a mobile platform, a camera unit for determining two spatially overlapping images, a position sensor for determining six degrees of freedom of the camera unit and at least one evaluation device.

Die Auswerteeinrichtung ist derart ausgebildet, dass zu den sequenzierten Bäumen neben der Position mindestens ein weiterer Parameter erfasst und abgespeichert wird, wobei der mindestens weitere Parameter der Durchmesser und/oder der Kronenansatz und/oder die Schaftlänge und/oder die Baumkrümmung und/oder die Baumgattung und/oder Vitalitätsmerkmale oder Volumendaten bzw. eine Verastung des Baumes ist.The evaluation device is designed such that, in addition to the position, at least one further parameter is recorded and stored for the sequenced trees, wherein the at least further parameters are the diameter and / or the crown projection and / or the shaft length and / or the tree curvature and / or the tree genus and / or vitality features or volume data or a tree occlusion.

Der Stammdurchmesser bzw. der Stammumfang stellen baumkundliche Maße für das Alter eines Baumes und die in ihm enthaltene Holzmasse dar. Bei der Waldmesslehre wird als wichtigste Größe von Einzelbäumen auf den Durchmesser abgestellt. Zur Beschreibung der Baumdimension wird der Durchmesser in einer definierten Höhe, zum Beispiel Brusthöhe und eines Stammstückes als Mitten- oder Zopfdurchmesser angegeben. Die Schaftform eines Baumes lässt sich mit einer Vielzahl von Durchmesserbestimmungen, die über den gesamten Stamm erfolgen, beschreiben.The diameter of the trunk or the circumference of the trunk represent tree-specific measures for the age of a tree and the wood mass contained in it. In forest measuring theory, the most important size of single trees is the diameter. To describe the tree dimension, the diameter is given in a defined height, for example breast height and a trunk piece as a center or plait diameter. The stem shape of a tree can be described with a variety of diameter measurements that occur over the entire trunk.

Am unteren erreichbaren Bereich eines Stammes wird die Durchmesserbestimmung üblicherweise mit einer Kluppe vorgenommen. Eine solche Kluppe besteht aus einer Schiene mit Skala sowie zwei parallelen Schenkeln, wobei einer der Schenkel beweglich und der andere fest mit der Kluppe verbunden ist. Da der Stammquerschnitt in der Regel kein Kreis ist, gibt eine einmalige Messung eines Stammes mit einer Kluppe nicht den durchschnittlichen Baumdurchmesser wieder. Diesbezüglich wird in der Praxis häufig eine Kluppung überkreuz durchgeführt und als Messwert der Mittelwert genutzt. In anderen Fällen wird der Stammumfang mit einem Maßband ermittelt. Diesbezüglich kennt der Forstwirt spezielle Umfangmessbänder, deren Skala die Kreisform berücksichtigt und Durchmesserwerte anzeigt.At the lower reachable area of a trunk, the diameter determination is usually made with a clip. Such a clip consists of a bar with scale and two parallel legs, one of the legs is movable and the other is firmly connected to the clip. Since the trunk cross-section is usually not a circle, a single measurement of a trunk with a clip does not reflect the average tree diameter. In this regard, in practice, a clipping is often carried out crosswise and used as the average value. In other cases, the trunk circumference is determined with a tape measure. In this regard, the forest farmer knows special gauges whose scale takes into account the circular shape and indicates diameter values.

Ist es notwendig oder wünschenswert, den Stammdurchmesser an stehenden Bäumen in größeren Höhen zu ermitteln, kommen Dendrometer oder fotographische Verfahren zum Einsatz.If it is necessary or desirable to determine the stem diameter of standing trees at higher altitudes, dendrometers or photographic techniques are used.

Eine ebenfalls wichtige Messgröße ist die Baumhöhe. Bei Bäumen größer 6 Meter ist eine Höhenbestimmung mittels Teleskopmesslatte nicht mehr möglich. In diesem Falle erfolgt üblicherweise eine Baumhöhenmessung nach dem trigonometrischen Prinzip.Another important measure is the tree height. For trees larger than 6 meters, it is no longer possible to determine the height using a telescopic staff. In this case, a tree height measurement is usually carried out according to the trigonometric principle.

Allen manuellen Durchmesser- und/oder Höhenbestimmungen ist ein hoher messtechnischer Aufwand gemeinsam, wobei Unregelmäßigkeiten im Durchmesser oder Schiefstellungen der Bäume zu zusätzlichen Problemen führen. Da eine optische Kontrolle des Zustandes eines Baumstammes in größerer Höhe ohne Hilfsmittel nicht möglich ist, kann die tatsächlich holzwirtschaftlich verwertbare Menge nur schwer ermittelt werden.All manual diameter and / or height determinations have a high metrological effort in common, with irregularities in the diameter or inclinations of the trees lead to additional problems. Since optical control of the condition of a tree trunk at higher altitudes is not possible without auxiliary means, the amount which can actually be used for wood industry can only be determined with difficulty.

Bekannt geworden ist weiterhin die Analyse des Zustandes von Waldschäden und die indirekte Ermittlung von Forstwirtschaftsdaten auf der Basis photogrammetrischer Messungen in Verbindung mit Luftaufnahmen bzw. satellitengestützten Daten, welche über Bildempfänger verfügen, die in unterschiedlichen Spektralbereichen empfindlich sind. Unter Anwendung von Bildverarbeitungstechniken lässt sich eine digitale kartographische Ergebnispräsentation zur Ermittlung bestehender Waldschäden erstellen. Eine schlagbezogene, auf den Baumstamm spezifizierte Werterfassung ist jedoch nicht möglich, da Luftaufnahmen oder satellitengestützte Analysen im Kern auf die Baumkronen, nicht jedoch auf den jeweiligen Baumstamm zielen.The analysis of the condition of forest damage and the indirect determination of forestry data on the basis of photogrammetric measurements in connection with aerial photographs or satellite-based data, which have image receivers which are sensitive in different spectral ranges, have also become known. Using image processing techniques, a digital cartographic results presentation can be made to identify existing forest damage. A strike-related, on the tree trunk specified value acquisition is not possible, however, since aerial photographs or satellite-based analyzes are aimed essentially at the treetops, but not at the respective tree trunk.

Aus dem Vorgenannten ist es Aufgabe der Erfindung, eine weiterentwickelte Vorrichtung zum messtechnischen Erfassen fortwirtschaftlicher Daten und Vitalitätsparametern an lebenden Bäumen anzugeben, welche einen mindestens teilautomatisierten Einsatz und damit eine auf den jeweiligen Stamm aufgelöste Datenerfassung gestattet, so dass in höchst zuverlässiger Weise fortwirtschaftliche Daten bestimmbar sind und eine Ertragsvorausschau erfolgen kann.From the foregoing, it is an object of the invention to provide an advanced device for metrological detection of forestry data and vitality parameters on living trees, which at least partially automated use and thus one on the respective Root resolved data collection allows, so that in a highly reliable manner, economic data can be determined and a yield forecast can be made.

Die Lösung der Aufgabe der Erfindung erfolgt mit einer Vorrichtung gemäß der Merkmalskombination nach Anspruch 1 sowie mit einem System gemäß Anspruch 12, wobei die Unteransprüche mindestens zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen umfassen.The object of the invention is achieved with a device according to the feature combination according to claim 1 and with a system according to claim 12, wherein the dependent claims comprise at least expedient refinements and developments.

Es wird demnach von einer Vorrichtung zum messtechnischen Erfassen forstwirtschaftlicher Daten und Vitalitätsparametern an lebenden Bäumen ausgegangen.It is therefore assumed that a device for metrological recording forestry data and vitality parameters on living trees.

Diese Vorrichtung weist einen Grundkörper auf. Dieser Grundkörper kann gestellartig ausgeführt und aufklappbar realisiert werden, um den Grundkörper am zu untersuchenden Baumstamm, diesen umgreifend, anzulegen.This device has a base body. This basic body can be executed frame-like and realized hinged to the base body to be examined tree trunk, this embracing, create.

Der Grundkörper besitzt weiterhin geeignete Antriebsmittel, die mit einem Antrieb zusammenwirken. Hierbei kann es sich um einen hydraulischen Antrieb aber auch um einen elektromotorischen oder dergleichen Antrieb handeln.The main body also has suitable drive means which cooperate with a drive. This may be a hydraulic drive but also an electromotive or the like drive.

Die Antriebsmittel können in bevorzugter Weise als Antriebsketten im Sinne von Raupenketten, aber auch als Antriebsräder ausgeführt sein, wobei der Grundsatz gilt, dass bedingt durch die Messung am lebenden Baum eine Schädigung der Rinde bzw. der Oberfläche des Stammes auszuschließen ist.The drive means can be designed in a preferred manner as drive chains in the sense of caterpillars, but also as drive wheels, the principle is that due to the measurement on living tree damage to the bark or the surface of the trunk is excluded.

Geeignete Vorrichtungen mit entsprechenden Antriebsmitteln sind beispielsweise in der WO 2015/101374 A2 oder der WO 2016/045666 A1 offenbart. Der Inhalt dieser Offenbarungen wird hiermit zum Gegenstand der vorliegenden Anmeldung erklärt und gilt insofern dem Fachmann als bekannt und geläufig.Suitable devices with corresponding drive means are for example in the WO 2015/101374 A2 or the WO 2016/045666 A1 disclosed. The content of these disclosures is hereby declared the subject of the present application and, to that extent, applies to the person skilled in the art as known and familiar.

Der Grundkörper mit Antrieb und Antriebsmitteln ist mithin in der Lage, sich am Baumstamm selbsttätig auf- und abwärts zu bewegen.The main body with drive and drive means is thus able to move up and down automatically on the log.

Erfindungsgemäß weist der Grundkörper eine Sensorikeinheit auf. Diese Sensorikeinheit umfasst in einer bevorzugten Ausführungsform mindestens einen oder mehrere Einzelsensoren, welche für die zu erfassenden Parameter ausgelegt sind. Die Sensorikeinheit wird entweder über die Stromversorgung für den jeweiligen Antrieb oder autark gespeist.According to the invention, the base body has a sensor unit. This sensor unit comprises in a preferred embodiment at least one or more individual sensors which are designed for the parameters to be detected. The sensor unit is either powered by the power supply for the respective drive or self-sufficient.

Die Sensorikeinheit steht mit einem Datenspeicher in Verbindung, um die von der Sensorikeinheit erfassten Daten des jeweiligen Baumes zusammen mit geographischen Standortdaten abzulegen.The sensor unit is connected to a data memory in order to store the data of the respective tree recorded by the sensor unit together with geographical location data.

Mithin umfasst also die Sensorikeinheit auch die Möglichkeit der Standortbestimmung, zum Beispiel durch Nutzung von Daten bekannter Satellitennavigationssysteme und/oder von Daten auf der Basis von Funkzellen bekannter Telekommunikationsnetze.Thus, the sensor unit thus also includes the possibility of location determination, for example by using data of known satellite navigation systems and / or data based on radio cells of known telecommunication networks.

Der Datenspeicher kann räumlich mit der Sensoreinheit und somit baulich verbunden sein und insofern auch lösbar am Grundkörper befestigt werden.The data memory can be spatially connected to the sensor unit and thus structurally and insofar also be releasably secured to the base body.

Die erfindungsgemäße Lösung umfasst eine Recheneinheit zur Signalverarbeitung der Sensordaten und zur Steuerung der Datenerfassung gemäß einem abrufbaren Datenerfassungs- und Messprogrammablauf, wobei über eine Schnittstelle Online oder Offline auf die im Feld erfassten und abgespeicherten Daten zugegriffen werden kann.The solution according to the invention comprises a computing unit for signal processing of the sensor data and for controlling data acquisition in accordance with a retrievable data acquisition and measurement program sequence, wherein the data recorded and stored in the field can be accessed via an interface online or offline.

Wie bereits erwähnt, weist die Sensorikeinheit einen GPS-, GLONASS- und/oder Galileo-Empfängerbaustein zur geographischen Standortbestimmung auf.As already mentioned, the sensor unit has a GPS, GLONASS and / or Galileo receiver module for geographical location determination.

Während der Aufwärts- und/oder Abwärtsbewegung wird unter Nutzung der Sensorikeinheit eine Stammdurchmessererfassung vorgenommen, wobei Abweichungen von einer Kreisform mittels der Sensorikeinheit bestimmt und bei der Ermittlung der Holzmasse berücksichtigt werden.During the upward and / or downward movement, a strain diameter detection is carried out using the sensor unit, wherein deviations from a circular shape are determined by means of the sensor unit and taken into account in the determination of the wood mass.

Die Sensorikeinheit kann eine Ultraschall- oder Lasermesseinrichtung zur Bestimmung des Abstandes des Grundkörpers über dem Boden und damit zur Stammhöhenbestimmung umfassen.The sensor unit may include an ultrasonic or laser measuring device for determining the distance of the base body above the ground and thus to the trunk height determination.

In einer Weiterbildung der Erfindung ist die Sensoreinheit mit einer optoelektronischen Kamera versehen, welche während der Aufwärts- und/oder Abwärtsbewegung Aufnahmen der Beschaffenheit und des Zustandes der Baumoberfläche, insbesondere der Baumrinde fertigt.In one development of the invention, the sensor unit is provided with an optoelectronic camera which, during the upward and / or downward movement, takes pictures of the condition and the condition of the tree surface, in particular the bark of the tree.

Spätestens im Bereich des Umkehrpunktes Aufwärts-Abwärts werden zusätzliche Aufnahmen von der Baumkronenunterseite erstellt, um den Gesamtzustand des jeweiligen Baumes, insbesondere die Vitalität, bestimmen zu können.At the latest in the area of the reversal point up-down additional recordings of the treetop underside are created in order to determine the overall condition of the respective tree, in particular the vitality.

Am Kronenkörper kann weiterhin eine Probenentnahmeeinheit befestigt werden, welche programmgesteuert Rinden- und/oder Stammstücke entnimmt und für eine spätere Analyse zur Verfügung stellt.On the crown body, a sampling unit can be further attached, which removes program-controlled bark and / or trunk pieces and makes available for later analysis.

Die optoelektronische Kamera soll während der Auf- und/oder Abwärtsbewegung nicht nur Abnormalitäten der Stammoberfläche bestimmen helfen, sondern auch in der Lage sein, einen Schädlingsbefall feststellen zu können. The opto-electronic camera should not only help determine abnormalities of the trunk surface during the up and / or down movement, but also be able to detect a pest infestation.

Dabei ist die optoelektronische Kamera so ausgelegt, dass sowohl Aufnahmen im sichtbaren Spektralbereich als auch Aufnahmen im infraroten Bereich des Spektrums möglich sind.The opto-electronic camera is designed so that both images in the visible spectral range and images in the infrared region of the spectrum are possible.

Die Probenentnahmeeinheit kann einen Mikrobohrer, ausgebildet als Hohlbohrer, aufweisen, welcher in die Baumrinde bzw. den Stamm eindringt, eine Probe nimmt und anschließend die Mikrobohrung in geeigneter Weise verschließt, um eine Stammschädigung durch Infektion bzw. spätere Umwelteinflüsse zu vermeiden.The sampling unit may comprise a microdrill, formed as a hollow drill, which penetrates into the tree bark or the trunk, takes a sample and then closes the microbore in a suitable manner, in order to avoid a strain damage by infection or subsequent environmental influences.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist besonders bevorzugt mit Mitteln zur Wertästung ausgerüstet, wobei die Datenerfassung bevorzugt während der am lebenden Baum durchgeführten Wertästung vorgenommen wird.The device according to the invention is particularly preferably equipped with means for embossing, wherein the data acquisition is preferably carried out during the carried out on the living tree Ästaestung.

Ein Entasten lebender Bäume, auch als Wertästung bezeichnet, insbesondere das Entasten von Nadelbäumen ist für die Forstwirtschaft sowie für die Holz- und Möbelindustrie von großer Bedeutung, da für die Holzverarbeitung weitgehend astreine Baumstämme angestrebt werden. Durch die Wertästung wird ein erheblicher Wertgewinn erzielt, weil die Erzeugung von astfreiem Schnittholz möglich ist. Bei der Entastung von Kiefern oder Fichten zeigt sich, dass diese nach der Wertästung über viele Jahre ungestört weiter wachsen und ihren Durchmesser verbreitern, jedoch ohne die zuvor entfernten Äste. Dabei muss die Entastung eines Baumes auch nur einmalig durchgeführt werden, und zwar zu einem Zeitpunkt der Entastung, bei dem der mittlere Durchmesser der Bäume im Bereich von etwa 30 cm liegt, während der Durchmesser des jeweiligen Stammes beim Abholzen des Baumes über 1 Meter betragen kann. Hinsichtlich der bevorzugt eingesetzten technischen Mittel zur Wertästung sei auf die bereits erwähnten Druckschriften WO 2015/101374 A2 und WO 2016/045666 A1 aufmerksam gemacht.A decoying of living trees, also referred to as esthetics, in particular the decortication of coniferous trees is of great importance for the forestry industry as well as for the wood and furniture industry, since it is desirable to have a very fine tree trunks for the woodworking industry. By the valence of a significant value gain is achieved because the production of knotless lumber is possible. When pruning pines or spruces, it can be seen that they continue to grow undisturbed and broaden their diameter after being pruned for many years, but without the previously removed branches. The decestation of a tree must be carried out only once, at a time of delimbing, in which the average diameter of the trees in the range of about 30 cm, while the diameter of the respective trunk when cutting down the tree can be over 1 meter , With regard to the preferred technical means for the valence affixing to the already mentioned documents WO 2015/101374 A2 and WO 2016/045666 A1 made aware.

Die Schneidwerkzeuge zur Wertästung, das heißt zum Entfernen der Äste, sind bevorzugt ausgebildet als kreisförmig verlaufende Messer oder kreisförmig um den Baum bewegbare Kreissägeblätter.The cutting tools for embossing, that is to say for removing the branches, are preferably designed as circular knives or circular saw blades movable in a circle around the tree.

Die Antriebsmittel der Vorrichtung zur Wertästung können als Ketten oder Räder realisiert werden, wobei die Stammhöhe auf der Basis der Drehzahl der Antriebsmittel in Verbindung mit einer Zeitmessung bestimmbar ist.The drive means of the device for valence can be realized as chains or wheels, wherein the trunk height can be determined on the basis of the rotational speed of the drive means in conjunction with a time measurement.

Die Stamm- bzw. Baumhöhe lässt sich auch indirekt auf der Basis ermittelter positiver und negativer Beschleunigungswerte bei der Wertästung bestimmen.The trunk or tree height can also be determined indirectly on the basis of determined positive and negative acceleration values in the value branching.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird die angesprochene Wertästung bei der Aufwärtsbewegung des Grundkörpers respektive der Vorrichtung und die messtechnische Erfassung bei der Abwärtsbewegung vorgenommen.In a preferred embodiment, the mentioned Wertästung is made in the upward movement of the body or the device and the metrological detection in the downward movement.

Das erfindungsgemäße System zur Bestandsaufnahmebestimmung sowie zur Holzmasseermittlung geht zurück auf die vorerwähnte und erläuterte Vorrichtung. Das System greift weiterhin auf die Feldmessdaten für den jeweiligen forstwirtschaftlichen relevanten Schlag zurück und ermöglicht eine Kartierung, wobei zum Zweck einer Ertragsvorausschau und zur Wertbestimmung der zu erwartenden Holzmasse Standortparameter, Reliefeigenschaften und/oder topographische Gegebenheiten berücksichtigt werden.The system according to the invention for stock determination and determination of wood mass is based on the above-mentioned and explained apparatus. The system also uses the field measurement data for the respective relevant forestry impact and allows mapping, whereby location parameters, relief properties and / or topographic conditions are taken into account for the purpose of yield forecasting and for determining the value of the wood mass to be expected.

Unter Standortparametern versteht man das durchschnittliche Alter der Bäume sowie den Bestandaufbau. Höhe, Neigung und/oder Exposition sind Reliefeigenschaften. Siedlungen, Gewässer, Straßen und dergleichen definieren die topographischen Gegebenheiten.Site parameters are understood to be the average age of the trees and their structure. Height, inclination and / or exposure are relief properties. Settlements, waters, roads and the like define the topographic conditions.

Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert werden.The invention will be explained below with reference to an exemplary embodiment.

Beim Ausführungsbeispiel wird auf bekannte Vorrichtungen zum Entasten lebender Bäume beispielsweise nach der WO 2015/101374 A2 oder der WO 2016/045666 A1 zurückgegriffen. Eine derartige Vorrichtung zum Entasten lebender Bäume kann mit der erfindungsgemäßen Sensorik ergänzt werden, um Feldmessdaten zu erfassen, so dass letztendlich für den jeweiligen forstwirtschaftlichen Schlag Daten vorliegen, die eine Ertragsvorausschau und Wertbestimmung gestatten.In the embodiment, known devices for deterring living trees, for example according to the WO 2015/101374 A2 or the WO 2016/045666 A1 resorted. Such a device for dethroning living trees can be supplemented with the sensor system according to the invention in order to acquire field measurement data, so that ultimately there is data available for the respective forestry impact which permit yield projection and value determination.

Zur Bestimmung des Standortes des zu vermessenden Baumes weist die Sensorikeinheit ein GPS-Empfangsmodul auf, das in der Lage ist, Daten satellitengeschützter Navigationssysteme zu erfassen und hieraus eine Positionsbestimmung vorzunehmen.In order to determine the location of the tree to be measured, the sensor unit has a GPS receiver module which is capable of detecting data from satellite-protected navigation systems and determining the position therefrom.

Die Entastungslänge und Baumhöhenermittlung kann beispielsweise aus der Umdrehungszahl einer der Rollen der Antriebsriemen bzw. aus den Radumdrehungen der bekannten Wertästungsvorrichtungen ermittelt werden. Diesbezüglich ist der Einsatz von Drehgebern bzw. Inkrementgebern denkbar.The delimbing length and tree height determination can be determined, for example, from the number of revolutions of one of the rollers of the drive belt or from the wheel revolutions of the known value pruning devices. In this regard, the use of encoders or incremental encoder is conceivable.

Maßgeblich ist, dass die eingesetzte Sensorik auf die relativ rauen Bedingungen in der Forstwirtschaft abgestimmt werden. Die Bestimmung der Bewegungsgeschwindigkeit der Vorrichtung zur späteren Wegstreckenermittlung kann auch mittels Interkorrelation optischer Sensorsignale vorgenommen werden und hierbei auf eine Detektion der Baumrinde zurückgreifen.The decisive factor is that the sensors used are adapted to the relatively harsh conditions in forestry. The determination of the movement speed of the device for later distance determination can also be carried out by means of intercorrelation of optical sensor signals and in this case resort to detection of the tree bark.

Ebenso ist der Einsatz von Beschleunigungssensoren möglich, wobei aus den Beschleunigungswerten im Sinne einer positiven Beschleunigung beim Bewegungsbeginn sowie einer negativen Beschleunigung bis hin zum Bewegungsstopp am Umkehrpunkt eine Geschwindigkeit und letzthin eine Wegermittlung erfolgen kann.Likewise, the use of acceleration sensors is possible, wherein from the acceleration values in the sense of a positive acceleration at the beginning of movement and a negative acceleration up to the stop of movement at the reversal point, a speed and finally a route determination can take place.

Auch kann über eine Laser- oder Ultraschallentfernungsmessung der sich ändernde Abstand über Grund, das heißt vom Boden, ermittelt und hieraus eine Höhenbestimmung respektive die Entastungslänge vorgenommen werden. Die entsprechende Sensorik ist darüber hinaus in der Lage, den Programmablauf für die Bewegung der Vorrichtung zur Wertästung zu triggern, um die Entastungslänge für den jeweiligen Baum zu optimieren.It is also possible to determine the changing distance over the ground, that is to say from the ground, by means of a laser or ultrasonic distance measurement and from this a height determination or the delimbing length can be made. The corresponding sensor is also able to trigger the program flow for the movement of the device for Wertästung to optimize the Entastungslänge for each tree.

Die Ermittlung des Stammdurchmessers greift zurück auf die Abmessungen des Grundkörpers in dem Zustand, bei welchem der Baum umschlossen und somit eine definierte Lage erreicht ist.The determination of the trunk diameter refers back to the dimensions of the body in the state in which the tree is enclosed and thus reaches a defined position.

Die bevorzugt einander gegenüberliegenden Antriebsmittel werden mit möglichst konstanter Kraft an die Stammoberfläche gedrückt, um eine entsprechende Kraftübertragung zum Zwecke der Aufwärts- und Abwärtsbewegung zu gestatten. Die Antriebsmittel selbst sind in Richtung Stammzentrum bzw. Stammmitte verstellbar und beweglich, um die gewünschte Andruckkraft bei unterschiedlichen Stammdurchmessern zu erreichen. Über eine Abstandsmessung Antriebsmittel zu Fixpunkt am Grundkörper kann bei Konzentrizitätsannahme der Durchmesser ermittelt werden. Wenn eine Rotationsbewegung oder Teilrotation des Grundkörpers um den Stamm erfolgt, können Abweichungen vom kreisrunden Querschnitt ermittelt und bei der Durchmesserbestimmung, respektive der Flächenermittlung des Stammquerschnittes Berücksichtigung finden.The preferably opposing drive means are pressed with the greatest possible force to the trunk surface to allow a corresponding power transmission for the purpose of upward and downward movement. The drive means themselves are adjustable and movable in the direction of the center of the stem and the center of the stem in order to achieve the desired pressure force at different stem diameters. A distance measurement drive means to fixed point on the body can be determined at concentricity assumption of the diameter. If a rotational movement or partial rotation of the main body takes place around the stem, deviations from the circular cross-section can be determined and taken into account in determining the diameter or area of the cross-section of the stem.

Ebenso besteht die Möglichkeit, tastende Abstandssensoren einzusetzen, welche so modifiziert werden, dass selbige den rauen Bedingungen in der Forstarbeit genügen.It is also possible to use momentary distance sensors, which are modified so that they meet the harsh conditions in forestry work.

Da bei einer Ausführungsform der Vorrichtung die Möglichkeit besteht, die Antriebsketten oder Antriebsbänder über eine Parallelogrammführung zur Stammmitte und von dieser weg zu bewegen, liegt eine Methode zur indirekten Durchmesserbestimmung darin, eine Winkelmessung der Parallelogrammführung, respektive der jeweiligen Winkelstellung vorzunehmen, wobei Winkelsensoren zum Einsatz kommen.Since in one embodiment of the device it is possible to move the drive chains or drive belts via a parallelogram to the center of the stem and away from it, a method for indirect diameter determination is to make an angle measurement of the parallelogram, respectively the respective angular position, wherein angle sensors are used ,

Claims

An apparatus for the metrological detection of forest data and vitality parameters on living trees, with a base body having a drive, which is in connection with drive means in order, up to the base body which each tree is executed clasping the tree trunk and to move downwards, characterized in that the base body has a sensor unit which is connected to a data memory in order to store the data of the respective tree detected by the sensor unit together with geographical location data, furthermore with a computer unit for signal processing of the sensor data and for controlling the data acquisition according to a retrievable data acquisition - and measurement program sequence, which can be accessed via an interface online or offline to the collected and stored in the field data.

Device after Claim 1 , characterized in that the sensor unit has a GPS, GLONASS and / or Galileo receiver module for geographical location determination or is in communication with such a receiver module.

Device after Claim 1 or 2 , characterized in that during the upward and / or downward movement a Stammdurchmesser- or trunk circumference detection takes place, wherein deviations from a circular shape by means of the sensor unit are determined and taken into account in a determination of the wood mass.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor unit comprises an ultrasonic or laser sensor for determining the distance of the base body above the ground and the trunk height determination.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor unit comprises an optoelectronic camera, which during the upward and / or downward movement takes pictures of the condition and condition of the bark and / or at the latest in the area of the turning point up-down recordings of the treetop underside created.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the Basic body a sampling unit can be fastened, which removes program-controlled bark and / or trunk pieces.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that it is thus equipped for value estuemation, wherein the data acquisition takes place during the value carried out on the living tree or following such a value.

Device after Claim 7 , characterized in that these cutting tools for removing the branches, formed as circular blades or circular movable around the tree circular saw blades having.

Device after Claim 7 or 8th , characterized in that the drive means comprise chains or wheels, wherein the trunk height is determined on the basis of the rotational speed of the drive means in conjunction with a time measurement.

Device according to one of Claims 7 to 9 , characterized in that the trunk height is determined indirectly on the basis of determined positive and negative acceleration values when moving up and down.

Device according to one of Claims 7 to 10 , characterized in that the valance in the upward movement and the metrological detection takes place during the downward movement, wherein during the downward movement, the quality of the esteem is monitored and recorded by means of the optoelectronic camera.

Inventory determination system and for determining wood mass with a device according to one of the Claims 1 to 11 , characterized in that from the field measurement data for the respective forestry relevant impact mapping takes place, which for the purpose of a yield projection and value determination of the expected wood mass location parameters, relief properties and / or topographic conditions are taken into account in addition.