[发明专利]内置程序式电子经纬仪角规自动立体测树技术

说明书

一、技术领域

本发明涉及一种自动测树技术，特别是一种内置程序式电子经纬仪角规自动立体测树技术。

二、技术背景

经典的森林监测技术手段落后，建立在机械指针式罗盘定位测量、航片判读等手工作业的基础上，周期长，效率低，精度差，远远不能适应对森林资源和生态环境的监测需求。国内对于森林的监测仅局限于以遥感和常规地面调查为主要技术的宏观、粗放的阶段。某些指标的精准测量，如树高，任一处树干直径等精准测量的理论、技术、仪器等问题还远远没有解决到令人满意的程度。

本发明以电子经纬仪采集单木和林分各项监测因子数据，以eMbedded Visual C++3.0为开发工具，通过开发基于PDA(Personal Digital Assistant，个人数字助理)的电子角规测树软件，利用空间解析几何原理、干曲线模拟方程、角规测树原理及3P抽样测量林分蓄积原理，实时、自动、精准地量算单木及林分的各项因子，从而实现对单木和林分各项因子的自动采集、处理和出数据的自动监测体系。最终效果将达到对单木树高、材积、树冠表面积和树冠体积和林分单位面积胸高断面积、平均高、形高、平均株数和林分蓄积的实时、自动、精准量测。

三、发明的内容

为了克服角规测树时不能精确测量角度和距离的缺点，提高效率与精度，缩短周期，实现单木和林分得精准测量，本发明的目的是提供一种内置程序式电子经纬仪角规自动立体测树技术及其使用方法。本发明的目的是这样实现的：以电子经纬仪为工具采集单木和林分各因子数据，由PDA(Personal Digital Assistant，个人电子助理)进行数据存储和处理，其特征是：采用电子经纬仪和森林罗盘直仪直接观测树木的树梢和树基，利用垂直点抽样法测量林分平均高。

采用电子经纬仪垂直点抽样法测量林分平均高的方法如下：首先，设临界角β＝60°34′，由数模①100％×tanβ求得坡率为177.2％；其次，采用电子经纬仪盘左分别测得观测视线至树梢的天顶距θ₁及观测视线至树基的天顶距θ₂；然后，由数模②tanδ＝100％·tan(π/2-θ₁)-100％·tan(π/2-θ₂)求得tanδ作为判断条件，当tanδ≥177.2％时，计数1株，当tanδ＜177.2％时，不计数，累加得计数木之和Z_h；最后，将计数木之和Zh和每公顷株数N代入数模③H‾=100·ZhN]]>求得林分平均高全部工作由PDA编程实现。

采用森林罗盘仪垂直点抽样法测量林分平均高的方法如下：将森林罗盘测树仪分别瞄准树顶和树基，测得倾角α₁和α₂，根据罗盘和待测树木的地势位置选择相应的数学模型：当水平视线穿过待测树木时选择数模④tanδ＝100％·tanα₁+100％·tanα₂、当待测树木位于水平视线之上时选择数模⑤tanδ＝100％·tanα₁-100％·tanα₂、当待测树木位于水视线以下时选择数模⑥tanδ＝100％·tanα₂-100％·tanα₁，求得tanδ作为判断条件，当tanδ≥177.2％时，计数1株，当tanδ＜177.2％时，不计数，累加得计数木之和Z_h；最后，将计数木之和Zh和每公顷株数N代入数模③H‾=100·ZhN]]>求得林分平均高

本项发明与现有方法相比具有以下优点：