[发明专利]一种森林固定样地摄影测量方法

说明书

一、技术领域

本发明涉及一种森林固定样地摄影测量方法，利用定焦数码相机，在两个固定观测点对森林固定样地任意摄影，在摄影视场内树立竖直花杆的辅助下，通过对样地数码相片解析获取样地内每株样木的坐标、胸径、树高、材积及样地林分蓄积量的测算。

二、背景技术

森林资源调查过程中样木的坐标、胸径、树高、材积及样地林分蓄积量是重要的调查因子，目前使用的量测方式属于接触式测量，由于地形、林下灌木的影响，量测样地内每株样木的各个因子费时费力，需要一人量测，一人记录，人力物力成本较高，测量效率低，同时获取的数据解算过程复杂，内业处理计算量大。

因此，在森林资源调查过程中采用传统仪器测定林分步骤繁复，不可避免地增大了误差。本发明旨在任意地形条件下，利用定焦数码相机任意摄影，在摄影视场内树立竖直花杆，通过对样地数码相片解析，实现样地内每株样木的坐标、胸径、树高、材积及样地林分蓄积量的测算，量测速度快，方便快捷，人力物力需求少。全面提升了内业数据处理的速度，智能化程度。

三、发明内容

为了克服传统方法测量样木胸径、树高存在数据获取周期长，效率低，精度差的缺点，提高效率与精度，缩短周期，本发明的目的是提供一种普通数码相机正直摄影森林计测方法。

本发明的目的是这样实现的：

1.沿样地对角线方向设计摄影基线，S₁和S₂为基线方向上的两个观测点，S₁和S₂分别在样地中心点O的两侧且与O点的距离相等，两个观测点之间水平距离为2m；

2.在S₁点上安置定焦数码相机，瞄准样地对角线方向的A点，拍摄一张像片，然后，顺时针方向转动相机，依次拍摄像片，其中，定焦数码相机视场角为β，每次摄影顺时针转动水平角度为β-5°，总摄影次数另外，每次拍摄过程中，都要在摄影视场角内树立一竖直花杆；

3.在S₂点上安置定焦数码相机，按照相机安置在S₁点的拍摄方法，拍摄N张像片；

4.根据任意角度摄影测量解析方法，对在S₁和S₂两点上的同一方向摄影的像片组成的立体像对进行解析计算，获取样地内每株样木的坐标(x，y，z)，胸径D，树高H和材积V以及样地的林分蓄积量W。

本项发明与现有方法相比具有以下优点：

①利用定焦数码相机任意摄影测量方式，拍摄样地内样木数码像片，即可量测样木坐标、胸径、树高、材积及样地林分蓄积量，大大减轻测量作业强度。

②针对森林固定样地调查测算设备落后方法繁复等问题，利用任意摄影测量方式，实现森林固定样地调查快捷、方便、适用性强的测算模式。

四、附图说明

图1为本发明测量原理图。

五、具体实施方式：

(1)在任意地形条件下，首先选择一块20m×20m的固定样地，沿样地对角线方向设计摄影基线，如图沿AC设计摄影基线，S₁和S₂为基线方向上的两个观测点，S₁和S₂分别在样地中心点O的两侧且与O点的距离相等，两个观测点之间水平距离为2m，另外，在摄影视场内任意位置设置1根红白等距相间的花杆作为测量参照对象；

(2)在保证任意摄影条件下，使用定焦数码相机拍摄两张张样地数码像片；

(3)在固定点S₁点上安置定焦数码相机，瞄准样地对角线方向的A点，拍摄一张数码像片，然后，顺时针方向转动相机，依次拍摄像片，其中，定焦数码相机视场角为β，每次摄影顺时针转动水平角度为β-5°，总摄影次数

(4)在如图距S₁点2m的S₂点上安置定焦数码相机，按照相机安置在S₁点的拍摄方法，同样拍摄N张像片；

(5)根据任意角度摄影测量解析方法，对在S₁和S₂两点上的同一方向摄影的像片组成的立体像对进行解析计算，利用摄影测量解析公式解算出样地内每株样木的坐标(x_i，y_i，z_i)，根据样地内每株样木1.3米处左右切点的物方X坐标值(X_i，1.3左，X_i，1.3右)，利用数模①D_i＝X_i，1.3左-X_i，1.3右解算胸径D，利用数模②H_i＝Z_i顶-Z_i底解算出树高H，利用二元材积模型解算每株立木的材积V，固定样地面积为S，利用数学模型③解算得到样地的林分蓄积量W。