[发明专利]一种量测立木直径的方法

说明书

技术领域

本发明涉及森林资源调查领域，尤其涉及一种量测立木直径的方法，特别适合于非接触式高精度量测立木的直径。

背景技术

森林资源调查中，如何精准获取立木的直径一直是林业研究者探讨的热门话题。传统的量测立木直径的工具有轮尺、直径卷尺和钩尺等工具，这些传统立木直径量测工具在使用过程中，需要同时满足以下的要求：量测的立木直径的位置必须是量测者能够接触到，这个要求导致了量测者必须接触到被量测立木，并且被量测立木的直径位置不能太高，在量测者的可控制范围内。这样的要求大大限制了量测立木直径的范围，对一些量测者不能到达或者很难到达区域的立木，无法进行直径量测；并且使得量测者无法量测到树木高度2m以上的直径。

随着科技的发展，一些高科技技术及仪器在森林调查中应用开来。三维激光扫描仪在非接触式量测立木直径中优势明显：首先，对被量测的立木进行激光扫描，获取立木的点云数据，然后，将数据导入计算机，可以直接在计算机上量测任意段的立木直径，非常方便而且精度非常高。但市场上一台三维激光扫描仪价格在100万人民币左右，体积笨重、携带不方便、操作繁琐，且后期的数据处理对量测者的计算机水平要求很高，这些因素使得三维激光扫描仪量测立木直径还在处于科研阶段，距普及到森林资源调查中还有很长的路程。近景摄影测量技术在立木直径量测中应用，也是一种非接触式的量测立木直径的方法，该方法在采集数据的时候过程简单，但后期针对照片提取立木直径时，每个操作者针对同一棵树木同一处直径的量测，获取的数据精度不尽相同，受操作人员的技术水平影响很大，对操作人员的技术要求很高。

发明内容

本发明的目的是针对上述不足之处提供了一种基于全站仪量测立木直径的方法，具有非接触式量测立木直径、价格低廉、精度高、操作方便和高效等特点。客服了传统量测立木的限制因素和局限性。

本发明的一种量测立木直径的方法通过以下技术方案实现的：

一种量测立木直径的方法步骤为：

步骤一：使用全站仪瞄准被测立木指定高度的树干的一边，量测出全站仪与树干该点的距离D₁及其水平角；

步骤二：水平移动全站仪的视准轴，使视准轴瞄准树干另一边，并量测出全站仪与树干另一边的距离D₂及其水平角；

步骤三：由全站仪量测立木指定高度树干的两边的水平角之差，获取立木指定高度树干的两边与全站仪的夹角β；

步骤四：根据三角余弦定理得出立木指定高度的树干两边的距离，即为立木直径D；

其中：所述的对边原理求两点水平距离公式为：

式中：D——立木直径；

D₁——全站仪与树干一边视线切点的距离；

D₂——全站仪与树干另一边视线切点的距离；

β——全站仪与立木树干两边视线夹角。

本发明具有以下优点：基于全站仪的一种量测立木直径的方法，具有价格低廉、携带方便、量测过程简单和效率高等特点；尤其针对免棱镜全站仪提供了一种无需伐倒树木同时可以精准获取立木任意处直径的新的方法，不仅可以为林业科研提供数据，而且能够起到保护森林资源的作用。

附图说明

附图1为免棱镜全站仪量测立木直径的示意图。

具体实施方式

如图1所示，一种量测立木直径的方法，按如下步骤进行；

步骤一：使用全站仪1瞄准被测立木指定高度的树干的一边，量测出全站仪1与树干2该点的距离D₁及其水平角；

步骤二：水平移动全站仪1的视准轴，使视准轴瞄准树干2另一边，并量测出全站仪1与树干2另一边的距离D₂及其水平角；

步骤三：由全站仪1量测立木指定高度树干2的两边的水平角之差，获取立木指定高度树干2的两边与全站仪的夹角β；

步骤四：根据三角余弦定理得出立木指定高度的树干两边的距离，即为立木直径D；

其中：所述的对边原理求两点水平距离公式为：

式中：D——立木树干2直径；

D₁——全站仪1与树干2一边视线切点的距离；

D₂——全站仪1与树干2另一边视线切点的距离；

β——全站仪1与立木树干2两边视线夹角。

为了更好的实施该技术方案，免棱镜全站仪能更精准获取数据，能更加方便操作。