[發明專利]一種使用新型胸高形數測定立木材積的方法

無效

• 申請號: 201410076487.1
• 申請日: 2014-03-04
• 公開（公告）號: CN103791872A
• 公開（公告）日: 2014-05-14
• 發明（設計）人: 馮仲科;高祥
• 申請（專利權）人: 北京林業大學
• 主分類號: G01B21/00
• 分類號: G01B21/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一、技術領域

本發明涉及一種使用新型胸高形數測定立木材積的方法，特別是利用電子經緯儀為工具的新型胸高形數法樹干材積計測。

二、技術背景

傳統的樹木材積測量方法眾多，多數基于孔茲干曲線所推導的樹干曲線，利用平均斷面積近似求積式、中央斷面積近似求積式、牛頓近似求積式等公示及模型，對伐倒木進行區分求積。為了求得立木材積，引入了形數、形率等公式進行求算。這些方法缺點眾多。對伐倒木區分求立木材積雖然精度較高，但是對樹木損傷大，周期長，投入大；立木材積需要測量樹高、胸徑、相對處樹高及直徑等參數，獲取數據困難，尤其在遮擋嚴重的森林中更是缺陷很多。建立在航片判讀等等手工作業的基礎上的立木材積測量，周期長，效率低，精度差，遠遠不能適應對森林資源和生態環境的監測需求。

所以在傳統的森林資源調查中，立木材積的測定收到地形、儀器、方法的限制，使林木材積的測量工作量，精度差，難以快速得到滿意效果。本發明通過獲取的數電子經緯儀獲取適量樹種及徑階的立木參數，設計了新型胸高形數及材積計算公式。提高了獲取立木材積的速度及精度，有效提高了森林監測技術中的立木材積獲取手段。

三、發明內容

為了改進傳統方法中材積模型所需參數多，實測樹木材積效率低、精度差等缺陷，本發明提供了一種電子經緯儀為工具的立木材積計測方法，其特征是：以電子經緯儀為工具，設計新型胸高形數，通過電子經緯儀測量立木材積、胸徑、樹高，確定其新胸高形數模型、材積模型中的參數，根據其模型可快速確定立木材積。提高了樹干材積的計算速度與精度，克服了以往樹干材積計測涉及的待測量參數多，精度不理想等缺陷。

主要發明內容：

①設計新型站標尺的設計新型胸高形數；

②新型胸高形數的建立；

③基于電子經緯儀的立木胸徑、樹高、材積的獲取；

④立木材積模型建立。

本項發明與現有方法相比具有以下優點：

(1)提高了樹干胸徑、材積計測工作效率，傳統的樹干材積測量過程中需要運用多種測量工具，需要結合手工記錄，而且在人員不可到達處難以獲取數據。本發明電子經緯儀獲取數據并只能存儲，利用軟件高效處理。是測量儀器與林業應用的有效結合。

(2)實現了對樹干材積的快速高精度量測，傳統方法量測所需參數較多。通過新型胸高形數建立的立木材積模型，只需要量測胸徑一個參數，即可快速準確得到其材積值。

四、具體實施方式：

基于電子經緯儀的新型胸高形數測定立木材積的方法與現有方法不同，具體在于：

1.設計新型立木材積V=π4a1d1.32H,]]>參考圓柱體新胸高形數可推導出立木材積計算公式式中，d_1.3為立木胸徑，H為立木樹高，a₁、a₂、b₁、b₂為常量；

2.選取各個樹種各種徑階的標準立木，每個樹種每個徑階至少10株。使用電子經緯儀立木精測法對其樹高、胸徑、材積量測并計算。其具體步驟如下：

①選取標準干形的不同樹種、不同徑階的樹種，使用鋼尺量測處其1.3m處，并用粉筆進行標記，量取其胸徑及地徑；②安置電子經緯儀在距離目標樹大約為樹高長度的位置，整平；③使用電子經緯儀瞄準立木，測量胸徑處左切線和右切線，記錄其水平角和天頂距；④抬高到合適位置，繼續步驟③中的測量，記錄另一組水平角和天頂距，直到測到樹高處為止；⑤利用立木材積測量軟件計算出立木樹高及材積。

3.將步驟2中所得數據代入步驟1中的模型中，計算出f_1.3，a₁、a₂、b₁、b₂的值。

4.對于任意一株立木，只需測定胸徑，利用新型胸高形數及公式即可快速求出其材積。