[發(fā)明專利]一種利用角規(guī)計(jì)數(shù)木測量森林結(jié)構(gòu)參數(shù)的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410332376.2
• 申請(qǐng)日: 2014-07-11
• 公開（公告）號(hào): CN104089554A
• 公開（公告）日: 2014-10-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馮仲科;高祥
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京林業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G01B5/00
• 分類號(hào): G01B5/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一、技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種利用角規(guī)計(jì)數(shù)木測量森林結(jié)構(gòu)參數(shù)的方法，特別是利用角規(guī)為工具的森林參數(shù)計(jì)測。

二、技術(shù)背景

森林結(jié)構(gòu)參數(shù)是森林經(jīng)營管理的基礎(chǔ)性數(shù)據(jù)，是了解林分結(jié)構(gòu)信息的重要手段。傳統(tǒng)的森林計(jì)測中，使用的測定方法采用實(shí)地調(diào)查，工作量大、成本高、精度受到限制。技術(shù)手段方面，近年來利用遙感影像進(jìn)行反演、提取，但是低分辨率的影像提取精度較低，高分辨率的影響和航空影像的判讀和提取工作量大，周期長。利用三維激光掃描儀進(jìn)行森林參數(shù)的定量研究，儀器昂貴、笨重，不能滿足生產(chǎn)實(shí)踐中森林參數(shù)的快速、準(zhǔn)確測定需求。

所以在傳統(tǒng)的森林資源調(diào)查中，森林參數(shù)的量測受到儀器裝備、立地條件、使用技術(shù)方法的限制，工作量大，周期長，精度差，難以快速得到滿意效果。傳統(tǒng)的角規(guī)法，多用來測量林分平均斷面積，從而推算林分密度、蓄積等森林特征參數(shù)，對(duì)森林結(jié)構(gòu)參數(shù)的使用鮮見報(bào)道。本專利使用角規(guī)法，對(duì)周圍對(duì)象木的選擇簡單，計(jì)測迅速，涉及參數(shù)多，可提高森林參數(shù)測定的速度及精度，有效提升了森林參數(shù)的測定技術(shù)及方法。

三、發(fā)明內(nèi)容

為了改進(jìn)傳統(tǒng)森林參數(shù)測定方法中工作量大、精度差、儀器設(shè)備笨重等缺陷，本發(fā)明的目的是提供了一種利用角規(guī)計(jì)數(shù)木測森林結(jié)構(gòu)參數(shù)的方法。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：

1)選定樣木為中心木，利用角規(guī)在樣地內(nèi)選擇計(jì)數(shù)木，記錄各計(jì)數(shù)木的株數(shù)、相對(duì)坐標(biāo)、樹種、胸徑、樹高、冠幅因子；

2)求算中心木所臨近的計(jì)數(shù)木的空間結(jié)構(gòu)參數(shù)，利用數(shù)學(xué)模型計(jì)算樣地的角尺度利用數(shù)學(xué)模型計(jì)算樣地的混交度利用數(shù)學(xué)模型計(jì)算樣地的大小比數(shù)利用數(shù)學(xué)模型計(jì)算均勻度其中，W_i為角尺度，n為計(jì)數(shù)木個(gè)數(shù)，i為角規(guī)點(diǎn)所取的中心木個(gè)數(shù)，j為計(jì)數(shù)木個(gè)數(shù)，z_ij為角尺度的計(jì)數(shù)，W_i為混交度，v_ij為角尺度計(jì)數(shù)值，U_i為大小比數(shù)，k_ij為大小比數(shù)的計(jì)數(shù)值，m為均勻度，α_j為中心木與第i棵計(jì)數(shù)木所成的小角；

本項(xiàng)發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

①首次使用角規(guī)法測定森林結(jié)構(gòu)參數(shù)，是傳統(tǒng)角規(guī)功能的擴(kuò)展；

②提高了森林參數(shù)計(jì)測工作的效率和精度，使用儀器簡單易攜帶，普通易獲取，大大減少了調(diào)查工作量和成本；

四、附圖說明

下面結(jié)合附圖和實(shí)例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。

圖1至4為本發(fā)明測量原理圖。

五、具體實(shí)施方式：

一種利用角規(guī)計(jì)數(shù)木測森林結(jié)構(gòu)參數(shù)的方法區(qū)別于現(xiàn)有方法，具體在于：

(1)角尺度、混交度、大小比數(shù)的計(jì)算方法：

①在樣地中選取一棵合適的樹木為中心木，以此中心木為角規(guī)點(diǎn)，以角規(guī)為工具進(jìn)行繞測，按照角規(guī)計(jì)數(shù)原則進(jìn)行計(jì)數(shù)，量測并記錄中心木與計(jì)數(shù)木的樹高、胸徑、冠幅、樹種，角規(guī)技術(shù)規(guī)則為：當(dāng)視點(diǎn)與角規(guī)片形成的視角與周圍臨近木的胸徑處相割時(shí)計(jì)數(shù)為1，相切時(shí)計(jì)數(shù)為0.5，相離時(shí)計(jì)數(shù)為0；②利用數(shù)學(xué)模型進(jìn)行求算角尺度，其中z_ij的計(jì)數(shù)規(guī)則為：當(dāng)中心木與第j棵計(jì)數(shù)木所成的小角小于標(biāo)準(zhǔn)角(α₀＝72°)時(shí)計(jì)數(shù)為1，否則計(jì)數(shù)為0；③利用數(shù)學(xué)模型進(jìn)行求算混交度，其中v_ij的計(jì)數(shù)規(guī)則為：當(dāng)中心木與第j棵非同種時(shí)計(jì)數(shù)為1，否則計(jì)數(shù)為0；④利用數(shù)學(xué)模型進(jìn)行求算混交度，其中k_ij的計(jì)數(shù)規(guī)則為：選定某一比較指標(biāo)(如胸徑、樹高、冠幅等)，當(dāng)?shù)趈棵木比中心木小時(shí)計(jì)數(shù)為1，否則計(jì)數(shù)為0；

(2)均勻度的計(jì)算方法，其特征是：①以中心木為參考點(diǎn)，使用手持全站儀測定各棵計(jì)數(shù)木與中心木的距離、傾角、方位角，從而求得中心木i與計(jì)數(shù)木j所成的最小角α_j；②利用數(shù)學(xué)模型計(jì)算該樣地的均勻度