一种适用于中小型乔木的单株立木材积无损测定方法技术

本发明专利技术提供一种用于中小型乔木(5m～30m)的单株立木材积无损测定方法。一个使用森林调查智能测树仪(Forest Survey Intelligent Dendrometer，FSID)计算中小型乔木树种的单株立木材积的方法，使用自主研发的FSID结合双点观测法，分别对立木进行照片获取，利用改进的伐倒木区分求积算法进行“立木区分求积”，通过立木树干分析与树干数据计算，最后得出单株立木材积。本发明专利技术针对现有的计算单株立木材积技术存在的弊端和不足，改良传统的单株立木材积测量方法，提供了一个既不损伤树木，又能以较高精度和较低成本获取单株立木材积的方法。高精度和较低成本获取单株立木材积的方法。高精度和较低成本获取单株立木材积的方法。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于中小型乔木的单株立木材积无损测定方法
一、

[0001]本专利技术涉及一种计算单株立木材积的方法，主要是利用智能手机计算单株立木材积的方法。
二、技术背景
[0002]森林生态系统对动物和人类的生存至关重要，不仅在碳循环，水土保持，调节气候和生物多样性等方面提供服务，而且还为人类提供食品，木材和能源。森林蓄积量是森林中所有立木材积的总量，森林蓄积量不仅是评估森林资源状态和森林管理水平的重要因子，也是评估森林减少气候变化风险能力的重要指标，因此森林蓄积量是森林调查的主要因子之一。测量立木材积是准确评价森林蓄积量的基础，同时也是长期以来树木研究的重点。
[0003]在早期主要通过树干分析方法测量立木的材积，将样木伐倒后分析树干，获取编制材积表所需的建模样本，该方法耗时费力且对森林具有破坏性。相应地，一些研究人员提出建立非破坏性的木材体积估算方法，比如实验形数法、形点法、正形数法和望高法等。然而，因为操作繁琐和测量精度低等不利因素，这些方法的使用是有限的。因此，国内外学者希望建立一个可以快速准确测量木材体积的无损检测方法。近年来，地面本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一个使用森林调查智能测树仪(Forest SurveyIntelligent Dendrometer，FSID)计算单株立木材积的方法，其特征是：使用自主研发的FSID结合双点观测法，分别对立木进行照片获取，利用改进的伐倒木区分求积算法进行“立木区分求积”，通过立木树干分析与树干数据计算，最后进行立木材积计算，得出单株立木材积。2.根据权利要求1所述的FSID，其特征是：所述的FSID，在硬件上，搭载了Android 8.0操作系统，配备了角度传感器、摄像头、蓝牙等多种传感器，该仪器核心模块为手机，总重量小于2kg，携带方便，操作简单，与手机、激光测距仪和摄影平台高度集成，该仪器可以进行软件操作和实时数据处理，控制其他硬件模块的交互，激光测距仪测距后采用BLE4.0低功耗蓝牙通信技术向手机提供高精度数据，摄影平台是一个三脚架，集成了硬件连接，用于放置和固定手机，可360
°
旋转，对地高度可任意调节，在软件方面，FSID在Android Studio 3.3开发平台上，使用Java编程语言开发了森林调查软件，使用Java native interface(JNI)技术调用Open Source Computer Vision Library(OpenCV)接口处理立木照片，该软件可以实时测量立木的角度、距离和立木材积，对拍摄的立木进行照片拼接，用户可根据实际测量环境和测量工作要求对仪器进行调整，对角度数据、距离数据和图片进行处理，所有测量数据可以通过SQLite数据库存储或导出(.csv)格式。3.根据权利要求1所述的双点测量法，其特征是：所述的双点观测法，是在两个观测点，分别进行以下测量：(1)架设森林电子林木测量仪，打开森林测量软件，利用激光测距仪测量观测点到树干的水平距离，通过蓝牙将水平距离传输到手机，然后利用旋转平台，将摄像机中心的十字准线对准树顶的点和树底的点(树干与地面接触的部分)分别得到观测场地与树顶的角度和观测场地与树底的角度，(2)保持相机主光轴与地面平行，拍摄立木照片，测量参数包括观测站点和树顶的夹角α,观测站点和树底的夹角β,仪器和站之间的水平距离L，以及立木照片中校准线与树干的几个交点，当观测条件困难时对照片进行处理。4.根据权利要求2所述的照片处理：所述的照片处理，是指当观测地点离立木很近，或者待测的立木很高时，不可能通过拍照来囊括立木的完整信息，因此，改变FSID的拍摄模式，对有重叠区域的树木进行多张照片拍摄，本方法所开发的软件通过水平倾斜的方式对所获得的照片进行逐个校...

【专利技术属性】
技术研发人员：范光鹏，王永国，高超，齐永良，
申请(专利权)人：北京市测绘设计研究院，
类型：发明
国别省市：