[发明专利]一种林分郁闭度的测定方法

说明书

本发明公开了一种林分郁闭度的测定方法，该方法使用的装置，包括无人机本体和控制器，还包括与控制器相连的飞行控制模块、避障模块、光源、图像分析模块、数据分析模块、数据存储模块、GPS定位与导航模块、摄像模块；还公开了一种林分郁闭度的测定方法，首先建立调查样地，记录样地的经纬度值，采集样地图像信息并输入控制器，然后，在夜间放飞无人机，无人机飞往样地并确定飞行范围，再开启机架上方的光源并照向冠层，摄像机一采集冠层实时图像信息，然后用图像处理模块分析图像，数据分析模块根据图像分析结果计算出样地的郁闭度值。本发明的测定林分郁闭度的装置结构简单、成本低、便于携带，其使用方法简单、测定准确度高、使用效率高。

技术领域

本发明涉及林业技术领域，尤其涉及一种林分郁闭度的测定方法。

背景技术

林分郁闭度是指森林中乔木树冠在阳光直射下在地面的总投影面积与此林分样地总面积的比，它反映林分的密度。

林分郁闭度是森林资源调查中的一个重要调查因子,也是一个反映森林结构和森林环境的重要因子。在森林经营管理中,郁闭度作为小班区划、确定抚育采伐强度的重要指标,并成为通过遥感图像进行森林蓄积量估测不可或缺的因子。

在一般情况下常采用一种简单易行的样点测定法，即在林分调查中，机械设置100个样点，在各样点位置上抬头垂直昂视的方法，判断该样点是否被树冠覆盖，统计被覆盖的样点数，然后利用下列公式计算林分的郁闭度：郁闭度＝被树冠覆盖的总冠幅╱样地总面积。该测定方法粗放,不能满足林业生产与生态建设的需要。

此外，目前还有一些测定林分郁闭度的仪器，如：MooSehom观测仪、球面密度计、郁闭度测定器、冠层分析仪，此类仪器的测量较人工测量准确度高，但是设备成本昂贵、携带不方便、测量效率不高，使用时需要考虑天气或太阳高度角，以防止因过度曝光或阴影而造成对林冠或是天空开放度的误判，特别是此类仪器难以在一些面积较小的临时样地调查中推广应用。另外，由于昼间自然光照射到叶片上，使叶片与叶片之间的空隙对比度不高，叶片的边缘还会产生衍射现象，使仪器在进行图像分析处理时会产生误差。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的之一是提供一种林分郁闭度测定装置，其携带方便，测量准确。

本发明通过以下技术手段解决上述技术问题：

一种林分郁闭度测定装置，包括无人机本体，所述无人机本体包括起落架、固定在起落架上的机架和无人机的四旋翼，还包括飞行控制模块、避障模块、光源、图像分析模块、数据分析模块、数据存储模块、GPS定位与导航模块、摄像模块、电源模块和控制器，所述飞行控制模块、避障模块、光源、图像分析模块、数据分析模块、数据存储模块、GPS定位与导航模块、摄像模块、电源模块分别与控制器相连；

飞行控制模块是用于调整无人机飞行姿态的，控制器根据无人机需要飞行的范围以及避障模块传送来的信息进行信号的综合判断后控制飞行控制模块，进而调整无人机的飞行姿态。

所述避障模块用于躲避树干，避障模块包括多组雷达发射器和接收器，多组所述雷达发射器和接收器分别安装在机架的前端、后端、左侧和右侧；无人机本体在样地内部飞行时会遇到树干，利用雷达来进行检测是否遇到树干等障碍物，雷达接收器接收到的信号实时发送给控制器，控制器通过自带信号处理模块进行信号放大、滤波、数字转化后将数字信号传递给控制器，控制器进行信号判断，当判断到无人机本体遇到树干等障碍物后，控制器控制飞行控制模块改变飞行方向。

所述光源安装在机架的上端；光源用于照向林冠，光在遇到树叶间的空隙时会射向天空，在遇到树叶时光会反射，光源主要用于配合摄像机一采集图像信息。