一种基于电子测树枪的林分择伐量的优化计算方法技术

本发明专利技术公开了一种基于电子测树枪的林分择伐量的优化计算方法，其特征是通过电子测树枪观测计数木，获取树木胸径、树高、材积等数据，并通过特定的算法获得当前的蓄积量和未来一段时间后的蓄积量，并按照一定的方式进行择伐后蓄积量的增加量的基于电子测树枪的林分择伐量的优化计算方法。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了，其特征是通过电子测树枪观测计数木，获取树木胸径、树高、材积等数据，并通过特定的算法获得当前的蓄积量和未来一段时间后的蓄积量，并按照一定的方式进行择伐后蓄积量的增加量的基于电子测树枪的林分择伐量的优化计算方法。【专利说明】 一、
本专利技术涉及一种林分择伐量的优化计算方法，特别是一种基于电子测树枪的林分 择伐量的优化计算方法。 二、 技术背景 为了揭示森林生长演替规律及科学经营、管理、利用森林，有必要将大片森林按其 本身的特征和经营管理的需要，区划成若干各内部特征相同，并与四周有明显区别的森林 地段，占有一定的面积，同时具有一定数量的林木、灌木和地被的综合体，这一综合体称为 林分。林分是区划森林的最小地域单位。生长在广大地域的森林，是由复杂多样的林分组 成，按起源分为人工林和天然林；按树种组成分为纯林和混交林；按林木年龄分为同龄林 和异龄林；按林相的垂直郁闭分为单层林和复层林等。一般可概括为单层同龄纯林和混交 复层异龄林两大类型的林分。 传统的林分择伐主要针对的单层同龄纯林、人工林等，但是随着树木的生长，森林 的郁密度加大，树木的生长相对缓慢。择伐不仅改善了林分的空间结构，同时也满足了市场 的需求，产生了最大的经济效益，使森林实现可持续经营。 三、
技术实现思路
为了能够使森林的蓄积量更加合理，实现蓄积量的最大化，可以通过适时合理的 择伐既可以获取木材，也可以增加蓄积量。为克服采集数据时精度差，效率低，周期长的缺 点，实现林分数据的精确测量，本方法采用的一种基于电子测树枪的林分择伐优化计算方 法。其特征是：通过电子测树枪观测计数木，获取树木胸径、树高、材积等数据，并通过特定 的算法获得当前的蓄积量和未来一段时间后的蓄积量，并按照一定的方式进行择伐后蓄积 量的增加量。 主要
技术实现思路
： ①通过电子测树枪获取计算蓄积量所需要的基础数据； ②一种计算当前蓄积量和未来蓄积量的算法； ③林分择伐量的优化。 本项专利技术与现有方法相比具有以下优点： (1)实现测量仪器的低成本、微型化、智能化、一体化、实时性、高可靠性的完美集 成。在一定程度上减轻测量作业强度，拓展测绘仪器的业务领域。 (2)通过电子测树枪可以在进行森林调查的同时，获取当前的蓄积量和未来一定 时间内的蓄积量，并通过特定的算法获取择伐后的蓄积量和增加量。 四、 【专利附图】【附图说明】 图1-图2为本专利技术测量原理图。 图1为电子测树枪角规拨片及开口宽度说明示意图 图2为胸径树高测量示意图 五、【具体实施方式】： 基于电子测树枪的林分择伐量优化计算方法与现有方法的不同，具体在于： (1)观测计数木，利用电子测树枪，根据林分条件和调查规范可选择角规系数 Fg=0. 5,1，2,4等四种中的一种，然后根据测树枪的功能，进行树高％，胸径Dp株数％，材积 。其中匕=+π?)/(/^+3)。在观测过程中，通过按键来选择计数值，并自动计数。通过 不同样地的株数Nj得到整个株数：N1(cl)+N2(cl)+?+N m(cl) = Ν。 N = axdb'……⑷ (2)建立数学模型，'式+1 =α2< ......(6)，通过数据获取模型系数。 Ηι+ι = ……(c) (3)根据公式（b) (c)可以求得未来各径阶Dt+1，Ht+1的值，并预估各径阶的分布树 高％ (1)，胸径h(1)，株数N_，材积'(1)。并根据公式（a) (b)求得新的树高％，胸径E^_以及 对应的新的样地株数％。所以新的整个地区株数为：队(1)+% (1)+-+\(1)=队。所以总密度 减少量为ΔΝ = N-N。。 1 w ( \ ⑷所以假设现在tQ的蓄积量为，(〇广石?(0) 2以⑴+ 未来某 一时刻h的蓄积量为：F⑴=iVyt//(1)20(1) + 3)。所以在无采伐时产生的增长 量为：ΔΚ = r(1) - F(。）= ?⑴。若采用择伐时未来某一 〇 j = \ 时刻ti的蓄积量为：F(d；r/0X + 3)，所以采用择伐时的增长量 为：ΔΚ' =上％尤#'/(<^。）+ (/;(|))^、7/'。因为择伐时％减少，则0增大，即0(|增 8 /=1 大进而D/增大。 (5)满足At彡AV时，即择伐时可以增大蓄积量，并且能够获取所需的木材。【权利要求】1. ，其特征是：通过电子测树枪观 测计数木，获取树木胸径、树高、材积等数据，并通过特定的算法获得当前的蓄积量和未来 一段时间后的蓄积量，并按照一定的方式进行择伐后蓄积量的增加量。具体步骤如下： (1) 观测计数木，利用电子测树枪，根据林分条件和调查规范可选择角规系数Fg = 0. 5,1，2,4等四种中的一种，然后根据测树枪的功能，进行树高％，胸径Dp株数％，材积Vj。 其中G =￥力/(^+3)。在观测过程中，通过按键来选择计数值，并自动计数。通过不同 样地的株数Nj得到整个株数：N1((l)+N2(cl)+?+N m(cl)=N。 N = axdbx......(α) (2) 建立数学模型，< ……㈨，通过数据获取模型系数。 Η,+, =α3Η^ ……(c) (3) 根据公式（b) (c)可以求得未来各径阶Dt+1，Ht+1的值，并预估各径阶的分布树高 Hj(1)，胸径E^_(1)，株数，材积'(1)。并根据公式（a) (b)求得新的树高％，胸径E^_以及对应 的新的样地株数％。所以新的整个地区株数为：&(1)+队 (1)+-+1(1)=%。所以总密度减少量 为 ΛΝ=Ν-Ν0。 ⑷所以假设现在tQ的蓄积量为，⑷=士+3)，未来某一时 刻h的蓄积量为，(〇 = ΡΛΣ '人0)2&0：) + 3)。所以在无采伐时产生的增长量 为：ΔΓ = - F(0) = + ?/(川)))Δ?/Δ开。若米用择伐时未来某一时 刻、的蓄积量为，〇) = ?_(〇2(^(1)+ 3)，所以采用择伐时的增长量为： 八' =<·&/(；)> + <⑴)Δ,Δ//、因为择伐时Nj减少，则d增大，即Dq增大进 而D/增大。 (5)满足AV'彡AV时，即择伐时可以增大蓄积量，并且能够获取所需的木材。【文档编号】G06Q10/04GK104112161SQ201410076467【公开日】2014年10月22日 申请日期:2014年3月4日 优先权日:2014年3月4日 【专利技术者】冯仲科, 黄晓东 申请人:北京林业大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于电子测树枪的林分择伐量的优化计算方法，其特征是：通过电子测树枪观测计数木，获取树木胸径、树高、材积等数据，并通过特定的算法获得当前的蓄积量和未来一段时间后的蓄积量，并按照一定的方式进行择伐后蓄积量的增加量。具体步骤如下：(1)观测计数木，利用电子测树枪，根据林分条件和调查规范可选择角规系数Fg＝0.5，1，2，4等四种中的一种，然后根据测树枪的功能，进行树高Hj，胸径Dj，株数Nj，材积Vj。其中在观测过程中，通过按键来选择计数值，并自动计数。通过不同样地的株数Nj得到整个株数：N1(0)+N2(0)+…+Nm(0)=N。(2)建立数学模型，N=a1db1......(a)dt+1=a2dtb2......(b)Ht+1=a3Htb3......(c),]]>通过数据获取模型系数。(3)根据公式(b)(c)可以求得未来各径阶Dt+1，Ht+1的值，并预估各径阶的分布树高Hj(1)，胸径Dj(1)，株数Nj(0)，材积Vj(1)。并根据公式(a)(b)求得新的树高Hj，胸径Dj以及对应的新的样地株数Nj。所以新的整个地区株数为：N1(1)+N2(1)+…+Nm(1)=N0。所以总密度减少量为ΔN=N‑N0。(4)所以假设现在t0的蓄积量为：未来某一时刻t1的蓄积量为：所以在无采伐时产生的增长量为：ΔV=V(1)-V(0)=18πfθΣj=1mNj(dj(0)+d(j(1)))ΔdΔH.]]>若采用择伐时未来某一时刻t1的蓄积量为：V(1)′=14πfθΣj=1mNj′dj(1)2(H(1)′+3),]]>所以采用择伐时的增长量为：ΔV′=18πfθΣj=1mNj′(dj(0)′+dj(1)′)Δd′ΔH′.]]>因为择伐时Nj减少，则D增大，即D0增大进而D1’增大。(5)满足ΔV′≥ΔV时，即择伐时可以增大蓄积量，并且能够获取所需的木材。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：冯仲科，黄晓东，
申请(专利权)人：北京林业大学，
类型：发明
国别省市：北京;11