一种手机直接测定林分材积方法技术

本发明专利技术公开了一种基于手机直接测定林分材积的方法。使用角规法测定林分单位面积的株数和材积。以普通手机为工具，在手机测树软件中设置角规系数。当采用某个角规系数Fg时，从样点绕测360°，观测出角规缺口刚好与胸高以上树干相切处的树干距地面的高度。计算林分材积的方法如下：每公顷材积(M)等于林地上各株观测木的所有相切处的树干距地面的高度之和(以m为单位)乘以角规系数。

【技术实现步骤摘要】
一种手机直接测定林分材积方法一、
本专利技术涉及一种森林资源调查中林分材积的测量方法，特别是一种手机直接测定林分材积的方法。二、技术背景在传统的森林资源监测中，林分材积的测量一直是一个难以解决的问题，通常采用实测法和目测法测量林分的材积。实测法又可以分为全林实测和局部实测，其确定林分材积的方法又可以分为标准木法和数表法等。但传统的技术有明显的缺点和不足：①在实际工作中，全林实测法费时费工，仅在林分面积小的伐区调查和科学实验等特殊需要的情况下才采用。②目测法借助测树仪器和测树数表作辅助手段估算林分材积，存在较大的不确定性。所以在国家森林资源连续清查过程中，采用传统的实测法和目测法测量林分材积时，不可避免地带来很多麻烦且精度不高、效率低下。怎样提高调查林分材积，降低成本，提高效率成为本领域科技人员急待解决的问题。三、
技术实现思路
为了克服现有的测量林分材积方法在国家森林资源连续清查过程不可避免地带来的很多麻烦，提高观测精度和工作效率，本专利技术的目的是提供一种手机直接测定林分材积的方法，它在观测精度提高的情况下，显著减少了外业的工作量，提高了效率，克服了现有技术存在的缺点。本专利技术是这样实现的：以普通手机为工具，在手机中安装带有测树功能的软件，并且设置该测树软件的张角θ为1°08′45″。以手机所在的位置为中心点，将该张角对准树的胸径，若树的胸径与张角相割或者相切，则记为1株。从该中心点绕测360°，若相割(或相切)的树的个数为Z株时，可以证明每公顷断面积G为：G＝Z(m2/hm2)(1)与此同时，记录张角刚好与胸径以上树干相切处的树干距地面的高度，以h表示。计算林分材积的方法如下：每公顷材积(M)等于林地上各株观测木的所有树干距地面高度之和(以m为单位)，即：其中公式(1)的证明如下：在使用手机测量树的胸径时，假设树干直径为d，树干的横断面积为a，而样地的半径为R，样地的面积为A，手机的张角为θ，并且θ＝1°08′45″。如图1所示，AB为树干的直径d，of为样地的半径R。根据正弦定理可得，因此，树干的横断面积与样地的面积之比为：说明当样地的面积扩大为10000m2时，样地内每一株直径为d的树干横断面积则相应扩大为1m2。因此，当样地中有Z株树与测树软件的张角相割(或相切)时，则G＝Z。公式(2)的证明如下：根据公式(1)，当张角与胸径以上树干相切处的高度为h时，此高度以下树干任一部位的横断面扩大为1hm2时，其每公顷断面积都为1m2。因此，h以下树干的体积可看成高度为hm，横断面为1m2的扩大圆柱体体积，此体积为hm3/hm2。林地上各株观测木的h之和，即为林分每公顷的材积。其中树干距地面的高度计算方式如下：如图2，公式如下：根据正弦定理有：A/sin(a1)＝B/sinθ＝C/sin(180-a2)＝2R(R为三角形外接圆的半径)；H/sin(a1-β)＝C/sin(β)θ＝180-(180-a2+a1)C＝(B/sinθ)*sin(180-a2)＝(B/sin(180-(180-a2+a1)))*sin(180-a2)H＝([(B/sin(180-(180-a2+a)))*sin(180-a2)]/sin(β))*sin(a1-β)其中，a1为仪器高1处观测树顶的角度，β为在仪器高1处观测树底的角度，a2为仪器高2处观测的树顶的角度。B为两次仪器高之差，一般取B＝仪器高1-仪器高2＞1.0m。本项专利技术与现有技术相比具有以下优点：①采用普通手机拍照，轻便、灵活，实测周期短。②不需要测量林木的胸径，减少观测时间。③实测数据通过计算机统计、计算，内业工作量小，效率高。四、附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1为利用手机张角测树的胸径示意图。图2为测树高度的示意图。五、具体实施方式：基于手机测定林分材积的方法与现有方法不同，作了很大改进。具体是：以普通手机为工具，在手机中安装带有测树功能的软件，并且设置该测树软件的张角θ为1°08′45″。利用该张角瞄准树的胸径，从样点绕测360°，观测出张角刚好与胸高以上树干相切处的树干距地面的高度，以h表示。计算林分材积的方法如下：每公顷材积(M)等于林地上各株观测木的所有树干距地面高度之和(以m为单位)，即：具体实施方式如下：1.在普通手机中安装测树软件，该软件功能包括设置张角、测树高等。2.以该普通手机为工具，以某个样地为中心，观测出张角刚好与胸高以上树干相切处的树干距地面的高度，该高度以h表示。3.树干距地面高度的测量方式如下：①选择距离树木0.5-1.0倍树高的位置作为观测点。②测量自己站立时眼睛距离地面的高度(一般是身高*92％)和单膝跪地时眼睛距离地面的高度之差。也可使用专门的脚架固定手机来提提供两次观测之间的仪器高差。③单膝跪地保持手机摄像头高度与眼睛高度一致的同时向上倾斜手机，使得摄像头对准被测树木顶部位置，利用手机屏幕上瞄准器十字丝，微调手机旋转度，精确瞄准树顶部，按下【记录树顶角1】按钮。④站立保持手机摄像头高度与眼睛高度一致的同时向上倾斜手机，使得摄像头对准被测树木顶位置，利用手机屏幕上瞄准器十字丝，微调手机旋转度，精确瞄准树顶部，按下【记录树顶角2】按钮。⑤站立保持手机摄像头高度与眼睛高度一致的同时向下倾斜手机，使得摄像头对准被测树木底位置，利用手机屏幕上瞄准器十字丝，微调手机旋转度，精确瞄准树底部，按下【记录树底角2】按钮。⑥按下【计算树高】按钮得到树高、水平距离、树顶角1、树顶角2、树底角2的角度并记录。4.以该样点为中心，从样点绕测360°，计算树的个数，记为n。5.每公顷材积(M)等于林地上各株观测木的树干距地面的高度之和(以m为单位)，即：本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种手机直接测定林分材积方法，其特征是：以普通手机为工具，在手机中安装带有测树功能的软件，以手机所在的位置为中心点，并且设置该观测点水平张角θ为1°08′45′′，设置屏幕分化线，在0°到360°范围内，使用该张角分化线与观测木某处树干直径相切，记录计算相切点处距离地面的高度以hi表示，设所观测的观测木数为n。

【技术特征摘要】
1.一种手机直接测定林分材积方法，其特征是：以普通手机为工具，在手机中安装带有测树功能的软件，以手机所在的位置为中心点，并且设置该观测点水平张角θ为1°08′45″，设置屏幕分化线，在0°到360°范...

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