本发明专利技术公开了一种林木空间参数测量方法及装置，方法为：Ａ．在立木树干上用标尺确定基础高Ｈ↓［基］和固定高Ｈ↓［固］；Ｂ．选定观测点Ｏ；Ｃ．在Ｏ点分别测量基础高Ｈ↓［基］点、固定高Ｈ↓［固］点和树顶Ｈ点的视线倾角θ↓［基］、θ↓［固］、θ↓［顶］；Ｄ．根据三角原理计算水平距离Ｄ、树高Ｈ、高差ｈ和坡度ｉ。装置为框式结构，前面板（１）设有观测窗和十字瞄准线（３）；后面板设有物象观测窗（４），观察窗的侧面设有刻度尺（５）及活动指标线（６）。可多参数同时测量。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于测量装备
，涉及林业上立木树高及相临空间参数的测量，具体涉及一种林木空间参数测量的方法及其装置。
技术介绍
立木高度测量是森林资源调查与经营管理中的一项最基本的工作和任务之一。小到测算一株立木的材积，大到调查林分、一片森林的蓄积量，都必须要测出立木的高度才可获得。立木树高测量时，对于比较低矮的树木，可以直接用皮尺、测量花杆等直接测定其高度。然而大多数的林木(10米以上)都不可能用直接测定的方法测量，而只能借助一定的仪器或工具，采用一定的方法间接地测出立木的高度。间接测定立木树高的方法有几何学方法与三角学方法两种。前者如克里斯顿(Christen)测高器和魏赛(Weise)测高器等。后者如勃鲁莱斯(Blume-Leiss)测高器、哈格(Haga)测高器、手水准等。以上几种测高器中，从精度、工效和操作使用方面衡量，首推勃鲁莱斯测高器，所以目前林业调查及生产上普遍所使用的测量树木(活立木)高度的测高器多是应用普鲁莱斯测高器原理制成，例如CGQ-1型直读式测高器，BQL 9型测高器、S2C-110型测高器以及BQL-1型等测高器等。普鲁莱斯测高器利用三角学的测算原理，通过机械测角，人工丈量一定长度的水平距离(15m、20m、30m等)，从而读算出树高值。该仪器虽然构造简单、轻便，但精度不高，并且要求丈量一定水平距离，工作量大，比较麻烦，尤其在坡度陡、起伏大，植被茂密的山地，更是困难重重，甚至无法观测。近年来，我国林业科学工作者对传统的测高器也作了许多研究和改进，如辽宁抚顺市林业局的不定距离测高器、河南省周口地区林业局刘中山研制的综合测树器，1992年徐州测高器厂生产了SRC-110型测高器，1995年山东林校研制了一种原新型测高器等。但终因仪器在结构、性能，操作等方面的不足而未能得以普及应用。就水平距离测量而言，林业上样点引线定位、树木距离判断、树高测量、面积测定等需要水平距离测定，传统的方法是用皮尺直接丈量，但由于受地形、植被的影响，且皮尺直接丈量每次测距长度有限，十分不便。如果采用先进的红外线、超声波测距装置如激光测距仪LBR系列、英柏斯手提激光测距仪系列、DISTO手持式激光测距仪以及超声波测距仪等，但由于价格昂贵很难在林业系统普及与推广。就高差、坡度测量而言，林业上地形测量，林区公路放坡选线测量，坡度与高差都是重要测量因子。目前使用的方法和装置主要是经纬仪、水准仪与罗盘仪。综合上述，目前林业上还没有一种同时测量树高、水平距离、高差与坡度等林木综合空间参数测量的方法及其装置，不利于林业生产力的发挥和经济成本的节约。为此，本专利技术人经过长期研究与实践，开发了一种能够同时测量立木高度、水平距离、高差与坡度等空间参数的测量方法及其装置，试验证明，应用效果良好。专利技术方案本专利技术的第一目的在于提供一种能够同时测量立木高度、水平距离、高差与坡度的林木空间参数测量的方法。本专利技术的另一目的在于提供一种实现上述方法的装置。本专利技术的第一目的是这样实现的本专利技术方法为倾角测量法，其依次包括下列步骤A、在立木树干上用标尺确定基础高H基和固定高H固。B、在被测树木的周围任意选定一点作为观测点O。C、在O点分别测量基础高H基点、固定高H固点和树顶H点的视线倾角θ基、θ固、θ倾。D、根据三角原理基础高与固定高间距ΔH＝H固-H基＝D(tgθ固-tgθ基)，所以水平距离D＝ΔH/(tgθ固-tgθ基)树高H＝D(tgθ顶-tgθ基)+H基高差h＝Dtgθ基+H眼-H基(H眼为观测者眼高) 由于林木的生长环境复杂多变，树干的基部往往被杂草、灌木或其它障碍物遮挡，所以有些时候不易看到树木的基部。为了避免看不到树基部所带来的测角误差，可以将距离树根部一定高度设为测量基础高H基，即树基部倾角测量改为距离树基部一定高度处(基础高H基)倾角θ基的测量，树高H等于计算结果再加上基础高H基即可。本专利技术的另一目的是这样实现的本专利技术装置为框式结构，包括前面板、后面板和上、下连接板。上下连接板分别连接前后面板的两端。前面板设有观测窗和十字瞄准线；后面板设有物象观测窗，观察窗的侧面设有刻度尺，活动指标线可以沿观察窗上下滑动；后面板上刻度尺的中心点(O点)与前面板上十字瞄准线中心平齐，刻度尺沿中心向上注记为正值，向下注记为负值；刻度尺左边注记倾角值θ，右边注记该倾角对应的正切值tgθ。后面板的一侧设有自由摆动的铅垂杆。本专利技术方法谓之三点倾角测量法，顾名思议就是只需要测出三个观察点的视线倾斜角度值，就可以得到水平距、树高、高差、坡度等需要的树木空间参数。因本专利技术方法不需要测量树基部距离测点的距离，从而减少了测量误差，提高了树高的测量精度，同时可以多参数(树高、水平距、高差、坡度)等同时测量，可谓一举多得。所专利技术的装置结构简单，操作使用方便，不仅测量精度高，而且易于推广普及，便于携带，是森林调查的理想测量工具。附图说明图1为本专利技术之方法测量过程示意图；图2为本专利技术之装置结构立体视图；图3为图2之后面板内测刻度尺主视示意图；图4为图2之后面板方向透视示意图。具体实施例方式如图1所示，本专利技术方法依次包括下列步骤A、在立木树干上用标尺确定基础高H基和固定高H固。B、在被测树木的周围任意选定一点作为观测点O。C、在O点分别测量基础高H基点、固定高H固点和树顶H点的视线倾角θ基、θ固、θ顶。D、根据三角原理 基础高与固定高间距ΔH＝H固-H基＝D(tgθ固-tgθ基)，所以水平距离D＝ΔH/(tgθ固-tgθ基)树高H＝D(tgθ顶-tgθ基)+H基高差h＝Dtgθ基+H眼-H基(H眼为观测者眼高) 为了测量上的方便，一般H基为0-1.0m，H固为1.5-2.5m。当坡度平缓，视野开阔，能看到树基部时，H基定为0，可简化计算。实施例1H基为0m，H固为1m。根据三角原理ΔH＝H固-H基＝1＝D(tgθ固-tgθ基)，计算水平距离D＝1/(tgθ固-tgθ基)计算树高H＝D(tgθ顶-tgθ基)＝(tgθ顶-tgθ基)/(tgθ固-tgθ基)计算高差h＝Dtgθ基+H眼＝tgθ基/(tgθ固-tgθ基)+H眼 实施例2H基为0.5m，H固为1.5m。根据三角原理ΔH＝H固-H基＝1＝D(tgθ固-tgθ基)，计算水平距离D＝1/(tgθ固-tgθ基)计算树高H＝D(tgθ顶-tgθ基)+H基＝(tgθ顶-tgθ基)/(tgθ固-tgθ基)+0.5m 计算高差h＝Dtgθ基+H眼-H基＝tgθ基/(tgθ固-tgθ基)+H眼-0.5m 实施例3H基为0.7m，H固为2.0m。根据三角原理ΔH＝H固-H基＝1.3＝D(tgθ固-tgθ基)，计算水平距离D＝1.3/(tgθ固-tgθ基)计算树高H＝D(tgθ顶-tgθ基)+H基＝1.3×(tgθ顶-tgθ基)/(tgθ固-tgθ基)+0.7m计算高差h＝Dtgθ基+H眼-H基＝1.3×tgθ基/(tgθ固-tgθ基)+H眼-0.5m 如图2-4所示，本专利技术装置为框式结构，包括前面板1、后面板2和上、下连接板。上下连接板3、4分别连接前后面板1、2的两端。前面板1设有观测窗和十字瞄准线3；后面板设有物象观测窗4，观察窗的侧面设有刻度尺5，活动指标线6可以沿观察窗上下滑动；后面板2上刻度尺的中心点(本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种林木空间参数测量方法，依次包括下列步骤：（１）在立木树干上用标尺确定基础高Ｈ↓［基］和固定高Ｈ↓［固］。（２）任意选定一观测点Ｏ。（３）在Ｏ点分别测量基础高点Ｈ↓［基］，固定高点Ｈ↓［固］，和树顶点的视线倾角θ↓ ［基］、θ↓［固］、θ↓［顶］。（４）根据三角原理：基础高与固定高间距ΔＨ＝Ｈ↓［固］－Ｈ↓［基］＝Ｄ（ｔｇθ↓［固］－ｔｇθ↓［基］），所以水平距离Ｄ＝ΔＨ／（ｔｇθ↓［固］－ｔｇθ↓［基］）树高Ｈ＝Ｄ（ｔ ｇθ↓［顶］－ｔｇθ↓［基］）＋Ｈ↓［基］高差ｈ＝Ｄｔｇθ↓［基］＋Ｈ↓［眼］－Ｈ↓［基］（Ｈ↓［眼］为观测者眼高）坡度ｉ＝ａｒｃｔｇｈ／Ｄ。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：鄢前飞，李斌生，习建国，董志昆，王顺民，
申请(专利权)人：云南林业职业技术学院，
类型：发明
国别省市：53[中国|云南]
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