[实用新型]一种激光光尺影像测树装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及林业测量领域，具体涉及一种激光光尺影像测树装置。

背景技术

在林业调查中，需要对树木的树高、胸径、冠形、蓄积量以及生物量等因子进行量化。其中，树高指树木从地面上根茎到树梢之间的距离或高度；胸径指距根茎1.3m处的树木直径；冠形指的是树冠形状，树冠为树的第一个主枝或第一个分枝以上的部分；材积是指任何形式的木材体积；森林蓄积量是指一定森林面积上存在着的林木树干部分的总材积；生物量是森林植物群落在其生命过程中所产干物质的累积量。

目前，森林罗盘依然是完成森林调查任务的主要工具，森林罗盘主要用于磁定向及距离、水平、高差、坡角等测量工作。使用森里罗盘测树的主要问题在于：

1、各地的地磁场不同，磁偏角不同，所以需要修正磁偏角，处理过程烦琐；

2、受矿石、高压线、金属、电磁波的干扰的影响造成测量的误差大；

3、精度低、自动化程度低，造成处理和测量效果差。

角规是林业上普遍采用的林分测定工具。目前，最先进的角规测树仪仍然是Bitterlich,W.发明的林分速测镜。但在外业调查实际操作过程中，即便使用最先进的角规测树仪进行林分测定，仍然存在很大的误差：

1、绕测位置前移引起的误差。人体站立位置不与地面垂直,按角规扩大圆原理,就会产生误差。

2、观测位置不准引起的误差。由于地形、林下灌木的影响,人的视线不能准确瞄准树干1.3ｍ处,从而产生微差。

3、由于坡度引起的误差。传统角规测树仪适合于在平地使用，当在坡地上使用时，只能粗略地进行整体坡度改正，而对每株计数木进行坡度改正较麻烦，工作量大。

因此，在森林资源调查过程中采用传统角规测定林分不可避免地带来了很多麻烦与误差。

实用新型内容

为了解决现有技术中的林分测定工具精度较低的问题，本实用新型提供了一种激光光尺影像测树装置，实现准确测量胸径与树高，克服了现有技术的缺陷。

本实用新型的设计思路如下：

测树装置包括信号发射模块1、信号采集模块2、存储模块3、信号处理模块4以及电源5；信号采集模块2与存储模块3相连接，存储模块3与信号处理模块4相连接，信号发射模块1、信号采集模块2、存储模块3以及信号处理模块4分别与电源5相连接；

信号发射模块1输出的激光信号在待测树木上形成激光光尺，激光光尺信号依次传输至信号采集模块2、存储模块3以及信号处理模块4，信号处理模块4中输出待测树木的属性特征参数，即胸径、树高、冠形、材积、蓄积以及生物量参数。

在具体实施中，信号发射模块1为二维激光光尺发射模块或三维激光发射模块；

其中，二维激光光尺发射模块包括激光发射器1-1。

激光发射器1-1发射的激光信号在待测树木上形成二维激光光尺，即激光发射器1-1的激光光尺形状为点、线、面中的一种。

激光发射器1-1的数量至少为两个。

根据国家林业局的技术规定，林业调查的起测胸径为5cm，故为了便于测量，二维激光光尺的长度为1～50cm，相邻激光发射器1-1的激光光尺的中心点间距为1～50cm。

优选的二维激光光尺的长度为5～25cm，相邻所述激光发射器（1-1）的激光光尺的中心点间距为5～25cm。

在具体测量过程中，激光发射器1-1的布置方法有很多种，但由于待测树木是立体的而非平面的，沿待测树木的径向布置会导致各激光发射器1-1发射到待测树木上的激光点投影不在一个平面上，从而影响测量精度；同时也不利于识别激光光尺中激光点的中心点；

因此，激光发射器1-1的数量为2～3个，各激光发射器1-1垂直间隔分布；

三维激光光尺发射模块包括三维激光成像仪1-2。

三维激光成像仪1-2发射的激光信号在待测树木上或待测树木周边形成三维激光光尺，即三维激光成像仪1-2的激光光尺形状为三维立体图形，待测树木的轮廓与激光光尺轮廓成比例，其比例系数为1：0.01～1：1。

在具体测量过程中，信号发射模块1为固定设置或移动设置，移动设置即信号发射模块1设置在移动工具上，移动工具包括机械模型或飞行工具。

在具体实施中，为了减小激光发射器1-1发射的激光对于人眼的损害，激光发射器1-1为单色激光发射器，单色激光发射器输出的单色激光波长为266-1064nm。