[發明專利]基于激光測距的立木胸徑6點測量方法

無效

• 申請號: 201310737264.0
• 申請日: 2013-12-27
• 公開（公告）號: CN103697826A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發明（設計）人: 馬大國;馬巖;姜新波
• 申請（專利權）人: 東北林業大學
• 主分類號: G01B11/08
• 分類號: G01B11/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于激光測距的立木胸徑6點測量方法，其特征在于，所述測量方法包括如下步驟：?

步驟一、調節支撐腿（4）與地面的夾角θ，使在工作臺（1）上安裝的6個激光測距儀（2）處于距地面1.3m高的水平面內，調節激光測距儀（2）在工作臺（1）上的位置使相鄰的激光光路（3）夾角為60°；?

步驟二、分別測得6個激光測距儀（2）與立木（5）表面的距離di(i=1,2,3,4,5,6)；?

步驟三、將6個激光測距儀（2）所在圓周的圓心坐標設為原點O（0，0），由于激光測距儀（2）所在的圓周的直徑D為已知，通過D和步驟二測得的di(i=1,2,3,4,5,6)，求得立木（5）表面被測6個點的坐標（x_i,y_i）（i=1,2,3,4,5,6）；?

步驟四、對上述所測得的立木（5）表面的6個點采用最小二乘橢圓擬合；?

步驟五、擬合所得橢圓長徑和短徑之和的一半即為被測立木（5）的胸徑大小。?

2.根據權利要求1所述一種基于激光測距的立木胸徑6點測量方法，其特征在于步驟二所述將6個激光測距儀（2）所在圓周的圓心坐標設為原點（0，0），求得立木（5）表面被測6個點的坐標（x_i,y_i）（i=1,2,3,4,5,6），該步驟中被測的6個點的坐標通過下式求得：?

3.根據權利要求1所述一種基于激光測距的立木胸徑6點測量方法，其特征在于步驟四所述對所測得的立木（5）表面的6個點采用最小二乘橢圓擬合，該步驟的具體最小二乘橢圓擬合過程為：?

假設一般形式的橢圓方程為：Ax²+Bxy+Cy²+Dx+Ey+1=0，直接將步驟三所測得的立木表面的6個點（x_i,y_i）（i=1,2,3,4,5,6）采用最小二乘原理，即對應于求目標函數?的最小值，再由極值原理，欲使F最小，必有?求解該方程組就可以得到方程中的各個系數A，B，C，D，E，完成對步驟三所測得的立木表面的6個點采用最小二乘橢圓擬合。其中擬合后所得橢圓的中心(x_c,y_c)可由下式求得：?

x_c=(BE-2CD)/(4AC-B²)?

y_c=(BD-2AE)/(4AC-B²)?

橢圓的長軸a和短軸b的長度由下式求得：?

。

4.根據權利要求1所述一種基于激光測距的立木胸徑6點測量方法，其特征在于步驟五所述擬合后所得橢圓長徑和短徑之和的一半即為被測立木（5）的胸徑大小，該步驟具體的計算過程為：?

設立木（5）的胸徑為R，則R由公式求得，其中a和b分別為步驟四所求得的橢圓的長軸和短軸。?