手杖式测树仪立木树高量测研究

摘要：

[目的]树高是森林经营决策中最重要的一个参量,常用于估计森林生长、年龄、材积、生物量和碳储量等立木参数,其精度对立木质量的评价及森林生长的预测分析影响重大.为解决传统的树高量测仪器移动不便,测量周期长,人力耗损大等问题.[方法]以近景摄影测量为基础,构建了一种以登山杖绑定安卓智能手机为测量平台的便携、快捷的树高测量装备;针对立木生长环境有无坡度,拍摄是否产生倾角等情况建立了树高量测模型.在手机环境下,研制了立木树高测量软件APP.APP采用上下分屏技术,利用手机成像系统以及坐标系转换,使屏幕与待测立木建立关联,从而自动解算立木的深度信息;结合手机内部方向传感器的强大性能,单站作业可实时获取树高估计值.在北京市平谷区红石门村选取不同坡度的307株立木作为研究对象,使用该装备分别在上坡位和下坡位对其进行量测,将测定结果与全站仪多次量测求得的平均值进行对比分析.[结果]结果表明,树高估计值平均绝对误差为0.21 m,平均相对误差为2.11％,整体精度达到97.89％.当处于下坡位观测时,树高估计值平均绝对误差为0.11 m,平均相对误差为1.16％,树高精度高达98.84％.当处于上坡位观测时,树高估计值平均绝对误差为0.32 m,平均相对误差为3.07％,树高精度达到96.93％.智能手机倾斜角较大时,精度达到95.19％,智能手机倾斜角较小时,精度高达99.03％,说明手杖式测树仪观测时所产生倾角越小,精度越高.量测同一株立木时,下坡位观测的精度优于上坡位.[结论]此装备的研发满足国家森林资源连续清查中的测量精度要求,且装备成本低、灵活性强、不依赖其他设备获取深度信息、携带方便、具有较高利用价值,未来可作为森林资源调查树高测量装备.

关键词：近景摄影测量、树高量测、安卓手机App、图像分析

所属期刊栏目：41

分类号：S758.7(森林经营学、森林计测学、森林经理学)

资助基金：中央高校基本科研业务费专项资金项目;国家自然科学基金项目

在线出版日期：2021-03-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：63-71