[發明專利]一種基于立體攝影測量獲取樹木枝干因子的方法

在審

• 申請號: 201310465858.0
• 申請日: 2013-10-08
• 公開（公告）號: CN103453893A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發明（設計）人: 馮仲科;閆飛;韋雪花;鞏垠熙;高原
• 申請（專利權）人: 北京林業大學
• 主分類號: G01C11/04
• 分類號: G01C11/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于立體攝影測量獲取樹木枝干因子的方法，其特征是：以單木為研究對象，以3D數碼相機為拍攝工具，對單木進行立體攝影，將多個圓柱體分段模擬樹干、樹枝，還原樹木枝干形態，計算獲取樹木一級枝、二級枝、三級枝的基部枝徑、枝干夾角以及枝方位角等樹木枝干因子。具體步驟如下：

1)在樹木落葉之后的冬季，選取單木觀測范圍良好的拍攝點，利用3D數碼相機對單木進行拍攝，獲取單木枝干立體相片數據；

2)將單木的立體攝影數據，根據點云密度和距離，以N個小圓柱體分段模擬樹干、樹枝，還原整棵樹木的枝干形態；

3)通過計算第一個一級分枝處的模擬圓柱體的直徑，獲取第一個一級分枝的直徑d₁；

4)通過計算第一個一級分枝處的模擬圓柱體的中心軸L₁，與主干處模擬圓柱體的中心軸的夾角，獲取第一個一級分枝與主干的夾角α₁；

5)通過第一個一級分枝處的模擬圓柱體的中心軸L₁，投影到與垂直于樹高方向(Z)的平面(XY)上的直線L₁′，計算L₁′與平面XY上正北方向的夾角，獲取第一個一級枝的方位角β₁；

6)通過重復步驟3)、4)、5)計算得到第二個、第n個一級枝的枝徑(d₁，d₂，……，d_n)、枝干夾角(α₁，α₂，……，α_n)、枝方位角(β₁，β₂，……，β_n)；

7)同樣，通過計算第一個一級分枝上的第一個二級分枝處的模擬圓柱體的直徑，獲取第一個一級分枝上的第一個二級分枝的直徑d_1-1；通過計算第一個一級分枝上的第一個二級分枝處的模擬圓柱體的中心軸L_1-1，與第一個一級分枝處模擬圓柱體的中心軸的夾角，獲取第一個二級分枝與第一個一級分枝的夾角α_1-1；通過第一個一級分枝上的第一個二級分枝處的模擬圓柱體的中心軸L_1-1，投影到與垂直于樹高方向(Z)的平面(XY)上的直線L_1-1′，計算L_1-1′與平面XY上正北方向的夾角，獲取第一個一級枝上的第一個二級枝的方位角β_1-1；

8)同樣，重復步驟7)得到第一個一級枝上的m個二級枝的枝徑(d_1-1，d_1-2，……，d_1-m)、枝干夾角(α_1-1，α_1-2，……，α_1-m)、枝方位角(β_1-1，β_1-2，……，β_1-m)，第一個一級枝上的第一個二級枝的u個三級枝的枝徑(d_1-1-1，d_1-1-2，……，d_1-1-u)、枝干夾角(α_1-1-1，α_1-1-2，……，α_1-1-u)、枝方位角(β_1-1-1，β_1-1-2，……，β_1-1-u)。