[發(fā)明專利]一種智能手機(jī)測(cè)樹(shù)裝置及其測(cè)樹(shù)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810392831.6
• 申請(qǐng)日: 2018-04-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110411360A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-11-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馮仲科;朱妍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京林業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G01B11/08
• 分類號(hào): G01B11/08
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明公開(kāi)了一種智能手機(jī)測(cè)樹(shù)裝置及其測(cè)樹(shù)方法。該發(fā)明是利用花桿架設(shè)智能手機(jī)，對(duì)待測(cè)區(qū)域內(nèi)立木采用正直單片攝影測(cè)量，根據(jù)手機(jī)定位功能和電子羅盤(pán)可確定坐標(biāo)B,L,H及旋轉(zhuǎn)角度Φ，ω，κ；利用共線方程原理，根據(jù)花桿距待測(cè)樹(shù)木的距離、焦距f以及對(duì)應(yīng)特征點(diǎn)的像點(diǎn)像方坐標(biāo)(u_i，v_i)，求算出對(duì)應(yīng)點(diǎn)的物方坐標(biāo)(X_i，Y_i，Z_i)，進(jìn)而解算立木的胸徑值。

一、技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種林業(yè)測(cè)量中測(cè)樹(shù)的方法，特別是一種智能手機(jī)測(cè)樹(shù)裝置及其測(cè)樹(shù)方法。

二、技術(shù)背景

胸徑是森林計(jì)測(cè)中的重要因子，目前胸徑測(cè)量采用胸徑尺或卡尺手工測(cè)量，屬于接觸式測(cè)量，由于地形、林下灌木的影響,量測(cè)樣地內(nèi)每株樣木的胸徑費(fèi)時(shí)費(fèi)力，需要一人量測(cè)，一人記錄,人力成本較高，測(cè)量效率較低。

本發(fā)明在平地、有胸高標(biāo)線的地形條件下，利用智能手機(jī)對(duì)待測(cè)地形進(jìn)行近水平正直攝影,將手機(jī)架在花桿上，實(shí)現(xiàn)待測(cè)區(qū)立木胸徑的量測(cè)。量測(cè)速度快，只需一人即可完成,在獲得樣地像片后，可以進(jìn)行內(nèi)業(yè)判讀、處理，即可獲得待測(cè)立木的胸徑和樹(shù)高值，且測(cè)量值可以永久保存。實(shí)現(xiàn)了內(nèi)外業(yè)一體化作業(yè)，并全面提升了內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理的信息化、智能化和高效化程度。

三、發(fā)明內(nèi)容

為了克服傳統(tǒng)方法測(cè)量立木胸徑時(shí)存在的數(shù)據(jù)獲取難度大、效率低、精度差的缺點(diǎn)，提高森林計(jì)測(cè)的效率與精度，降低數(shù)據(jù)獲取的難度，本發(fā)明的目的是提供一種智能手機(jī)測(cè)樹(shù)的方法。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：

在花桿固定位置處安裝一托槽，用于放置手機(jī)，花桿距離待測(cè)樹(shù)木30cm遠(yuǎn)，待測(cè)區(qū)域樹(shù)木都有1.3m胸標(biāo)線。

首先通過(guò)手機(jī)定位功能已知手機(jī)所在位置的大地坐標(biāo)B,L,H；并通過(guò)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換功能將其轉(zhuǎn)換為平面坐標(biāo)，然后利用手機(jī)對(duì)待測(cè)目標(biāo)點(diǎn)進(jìn)行單片攝影，同時(shí)，利用手機(jī)自帶的電子羅盤(pán)測(cè)量出外方位元素中的角元素Φ，ω，κ；此外，還要知道手機(jī)拍照的焦距f；最后利用單片攝影測(cè)量原理和共線方程完成攝影測(cè)量的內(nèi)業(yè)計(jì)算，實(shí)現(xiàn)內(nèi)外業(yè)工作的一體化，最終得到胸徑的測(cè)量結(jié)果。

本項(xiàng)發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

①利用智能手機(jī)水平正直攝影測(cè)量方式，拍攝待測(cè)區(qū)域內(nèi)待測(cè)立木的像片，即可量測(cè)樣木胸徑值，大大減輕測(cè)量作業(yè)強(qiáng)度；

②極大地解放了人力物力，只需要一兩個(gè)測(cè)量人員，通過(guò)花桿架設(shè)手機(jī)，就能實(shí)現(xiàn)測(cè)量區(qū)域內(nèi)樹(shù)木胸徑的測(cè)量；

③針對(duì)目前森林調(diào)查測(cè)量設(shè)備落后，效率低下等問(wèn)題，利用攝影測(cè)量方式，實(shí)現(xiàn)森林資源調(diào)查的便攜、易用、高效測(cè)量模式。

四、附圖說(shuō)明：

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

圖1是智能手機(jī)測(cè)樹(shù)裝置示意圖。

圖2是智能手機(jī)測(cè)樹(shù)裝置測(cè)量示意圖。

五、具體實(shí)施方式：

1、首先，將花桿固定在距離待測(cè)立木30cm處，并將手機(jī)架設(shè)在花桿的托槽處。

2、手機(jī)記錄此處位置的大地坐標(biāo)B,L,H，并轉(zhuǎn)換為平面坐標(biāo)X,Y,H，用手機(jī)對(duì)對(duì)待測(cè)立木進(jìn)行水平正直攝影，保證待測(cè)立木清晰地成像在像片內(nèi)。

3、利用數(shù)學(xué)模型①其中(u_i，v_i)為像片上任意一點(diǎn)的像點(diǎn)坐標(biāo)，(X_i，Y_i，Z_i)為像點(diǎn)坐標(biāo)對(duì)應(yīng)的像對(duì)物方坐標(biāo)，f表示焦距，將坐標(biāo)關(guān)系表示為數(shù)學(xué)模型②利用數(shù)學(xué)模型③其中d表示立木胸徑，△u表示立木胸徑左右兩沿的像方橫坐標(biāo)變化量，通過(guò)量取胸徑左右兩沿兩點(diǎn)的像方坐標(biāo)值,確定出待測(cè)立木的胸徑值。