一种树冠遮挡条件下全站仪测量树高及材积的方法技术

本发明专利技术公开一种树冠遮挡条件下全站仪测量树高及材积的方法。以树冠被遮挡的树木为研究对象，以全站仪为测量工具，依次测量树干根部直径d0，树干1.3米处胸径d1.3，树冠被遮挡处所能看到的最高处树干直径dn及该处具地面的高度h，树干1.3米处与最高可观测处的中间任意位置干径dm及该处距地面的距离hm，进而精准测算该树木高度与材积，简化外业测量，减轻了测量作业强度，同时解决了树冠被遮挡时无法测量树高和材积的难题。

【技术实现步骤摘要】
一种树冠遮挡条件下全站仪测量树高及材积的方法一、
本专利技术涉及一种树冠遮挡条件下全站仪测量树高及材积的方法，特别是利用全站仪测量树干不同高度处的直径与距离地面的距离，进而获取树木的树高与材积。二、技术背景随着现代测量技术的发展，精准林业越来越被关注，怎样通过简单的方法、量测少量的数据，并能精确地计算出单株立木的树高及材积，近年来引起诸多学者的广泛讨论。特别是在森林资源调查时，对立木树高的测定是至关重要的，而且还直接影响到单株立木材积的准确性。1899年，希费尔提出了胸高形率法，将1/2树高处作为树干上部直径的测点；1910年，琼森提出了绝对形率法，胸高之上1/2处作为上部直径测点；以上两种方法都是根据干径比测定干形指数，进而计算单木材积。1855年，德国普雷斯勒提出的望高法测定单株立木材积，是将立木树干上部直径d为0.5D1.3处的点称为望点，并以望点作为上部直径观测点；1990年徐祯祥等人根据孔兹干曲线和望高法测定立木材积，提出了形点法，将直径处的点称为形点，作为上部直径观测点；2005年，冯仲科等人对形点法进行改进，采用精确区分求积式，提高精度。以上这些方法虽然都简单易行，但是望点及形点测量部位较高，林区通常通视较差，观测困难，且实际误差较大。所以在树冠遮挡树干较多的观测条件下，以上方法都有明显的弊端。另外，在实际的森林资源调查中，往往存在树冠被遮挡的情况，导致无法精确地量测到树高。但是树高又是林业上至关重要的因子之一。本专利技术则寻求一种新方法，通过运用全站仪只量测通视范围内地径、胸径、可观测最高处的干径和该处距地面距离，以及这两处之间任意处干径及该处距地面高度，即可在该树木树冠被遮挡情况下测算出高度和材积。三、
技术实现思路
在实际的森林资源调查中，存在树冠被遮挡情况，导致无法精确量测树高，但树高及材积又是林业上至关重要的因子。本专利技术设计一种新方法，通过运用全站仪只量测通视范围内地径、胸径、可观测最高处的干径和该处距地面距离，以及胸径与最高可观测处之间任意处干径及该处距地面高度，即可在该树木树冠被遮挡情况下测算出高度和材积。主要
技术实现思路
：利用全站仪测算树冠被遮挡情况下树木的高度和材积；本项专利技术与现有方法相比具有以下优点：(1)提高了树高与材积量测工作效率。传统的树木树高与材积测量过程中需要运用围尺、测高器等多种测距、测角工具量测，并需要手工记录，工序繁琐。本专利技术通过使用全站仪对树木任意处直径与距离地面高度进行量测，进而获取该树木高度以及材积，简化外业测量，减轻了测量作业强度，同时解决了树冠被遮挡时无法测量树高的难题。(2)实现了对树木高度和材积的高精度测量。传统方法量测较为简单，误差大。通过使用高精度全站仪计测树木高度与材积，计算简便而且精确。四、附图说明下面结合附图和实例对本专利技术进一步说明。图1为树冠被遮挡条件下树木高度及材积测量示意图；五、具体实施方式：首先以树冠被遮挡的树木为研究对象，以全站仪为测量工具，将全站仪瞄准树干根部并测量地径d0，然后瞄准树干1.3米处并测量胸径d1.3，瞄准树冠被遮挡处所能看到的最高处并测量该处树干直径dm及该处具地面的高度h，最后瞄准树干1.3米处与最高可观测处之间任意位置并测量树干直径dm及该处距地面的距离hm，其中，d0，d1.3，dn以及dm单位为厘米，h和hm单位为米。设H1与H2均为树冠被遮挡树木的实际高度，利用数模①与数模②解得H1与H2，再利用数模③H＝(H1+H2)/2求得H即为树木真实高度；利用数模④V＝V1.3+Vm+Vh+V树梢，其中V，V1.3，Vm，Vh，V树梢单位为立方米，V1.3代表下底以d0为半径，上底以d1.3为半径，高为1.3米的圆台体体积，Vm表示下底以d1.3为半径，上底以dm为半径，高为两测量处之间距离的圆台体体积，Vh表示下底以dm为半径，上底以dh为半径，高为两测量处之间距离的圆台体体积，V树梢表示下底以dh为半径，高为此测量处到树梢的距离的圆锥体体积，最终求得该树木的材积V。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种树冠遮挡条件下全站仪测量树高及材积的方法，其特征是：以树冠被遮挡的树木为研究对象，以全站仪为测量工具，将全站仪瞄准树干根部并测量地径d0，然后瞄准树干1.3米处并测量胸径d1.3，瞄准树冠被遮挡处所能看到的最高处并测量该处树干直径dn及该处距地面的高度h，最后瞄准树干1.3米处与最高可观测处之间任意位置并测量树干直径dm及该处距地面的距离hm，其中，d0，d1.3，dn以及dm单位为厘米，h和hm单位为米。

【技术特征摘要】
1.一种树冠遮挡条件下全站仪测量树高及材积的方法，其特征是：(1)以树冠被遮挡的树木为研究对象，以全站仪为测量工具，将全站仪瞄准树干根部并测量地径d0，然后瞄准树干1.3米处并测量胸径d1.3，瞄准树冠被遮挡处所能看到的最高处并测量该处树干直径dn及该处距地面的高度h，最后瞄准树干1.3米处与最高可观测处之间任意位置并测量树干直径dm及该处距地面的距离hm，其中，d0，d1.3，dn以及dm单位为厘米，h和hm单位为米；(2)设H1与H2均为树冠被遮挡树木的实际高度，利用数模①与数模②解...

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