[发明专利]基于Hegyi单木竞争指数的林木竞争因子的计测方法及便携式林木竞争因子测量系统

权利要求书

1.一种基于Hegyi单木竞争指数的林木竞争因子的计测方法，该方法为基于Hegyi单木竞争指数模型，以样圆半径内每棵对象木的胸径、竞争木的胸径及对象木与竞争木的距离进行计测，其特征在于，包括：

以样圆半径内的对象木为转轴，在对象木距地面1.3m处绑缚一环形水平轨道，将激光测距仪设于轨道上并沿所述轨道匀速运动一周，激光测距仪朝向竞争木，激光测距仪的测距激光束与周围的竞争木的树干垂直，形成平面覆盖对象木周围所有待测竞争木的断面；激光测距仪绕轨运动过程中实时测量并按照时间顺序记录对象木到各竞争木的距离信息和对应的角度信息，每组对象木-竞争木的距离信息包括两个最大距离L1、L3和一个最小距离L2，对应的角度信息为α1、α2、α3；

根据激光测距仪的运动速度和时间计算对象木的胸径；

判断对象木周围所有竞争木的竞争有效状态：若：

①L2出现在L1和L3之间，且L1≈L3或(α3-α2)≈(α2-α1)时，则该竞争木为完全有效；

②L1>L3≥L2或L3>L1≥L2，表明该竞争木被靠近对象木的竞争木遮挡的胸高端面积小于或等于二分之一，则该竞争木为部分有效；

③仅出现L1、L3，表明该竞争木被靠近对象木的竞争木遮挡的胸高端面积超过了二分之一，则该竞争木为完全无效；

根据距离信息和对应的角度信息，计算竞争木的胸径；

根据Hegyi单木竞争指数模型计算竞争指数，计算时，若该竞争木为部分有效，则按照二分之一的竞争指数计算，若该竞争木为完全无效，则舍弃，即不对其进行单木竞争指数的计算。

2.根据权利要求1所述的一种基于Hegyi单木竞争指数的林木竞争因子的计测方法，其特征在于，所述根据激光测距仪的运动速度和时间计算对象木的胸径的方法为：D0＝C/π＝(V0*T0)/π，式中，D0为对象木的胸径(直径)，C为对象木的周长，V0为激光测距仪环绕轨道一周的速度，T0为激光测距仪环绕轨道一周的时间。

3.根据权利要求1所述的一种基于Hegyi单木竞争指数的林木竞争因子的计测方法，其特征在于，所述竞争木的胸径计算方法为：以对象木1.3米的断面为内圆，绘制始端在内圆上的三根线段，根据所述三根线段的末端的三个端点绘制圆，计算获得该圆的直径D₁＝2*(L₁+D₀/2)*tg(α₂-α₁)或该直径D1即为该组数据对应的竞争木的胸径。

4.根据权利要求1所述的一种基于Hegyi单木竞争指数的林木竞争因子的计测方法，其特征在于，所述根据Hegyi单木竞争指数模型计算竞争指数的方法包括：

计算对象木到各竞争木的距离，若某对象木到某竞争木的距离大于选定的样圆直径，该竞争木舍去，即不对其进行单木竞争指数的计算，反之，该竞争木入选，进入下一步竞争指数的计算；

计算每株对象木的竞争指数：式中，CIi为第i株对象木的竞争指数，CIi值越大，表明第i株对象木承受的竞争越激烈；n为第i株对象木周围的竞争木株数；Dj为竞争木胸径；Di为对象木胸径；Lij为对象木与竞争木之间的距离；

计算竞争指数：式中，CI为竞争指数，即N个单木间的竞争指数累加和的平均值即为竞争木对对象木的竞争强度，CI值越大，表明某种对象木承受的竞争越激烈，N为对象木的株数。

5.根据权利要求4所述的一种基于Hegyi单木竞争指数的林木竞争因子的计测方法，其特征在于，所述对象木到各竞争木的距离的计算方法为：式中，Li为第i株对象木到竞争木的距离，Di为第i株对象木的胸径；Dj为以第i株对象木为基准的第j株竞争木的胸径。

6.根据权利要求1所述的一种基于Hegyi单木竞争指数的林木竞争因子的计测方法，其特征在于，所述对象木的选择标准为：取待测样地内胸径大于2cm且样圆半径内所有的竞争木均在样地内的乔木为对象木。