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1.
森林调查主要包括单木胸径、单木树高、单木材积、林分平均胸径、林分平均高、林分密度、林分蓄积量等。以摄影测量学原理、图像处理技术原理、测树学原理为理论基础,设计了森林智能测绘记算器,由自主研发的PDA模块、EDM模块和云台组成,测量时获取倾角、方位角、距离及图像信息等参数,通过在Android Studio 2.1开发环境下集成并利用Java语言进行汇编的4个模块化程序,能够实现树高测量、胸径测量、三元材积解算、3D角规样地测量、基本测量等5项功能。通过试验验证,树高测量精度达97.13%,胸径测量精度达97.08%,材积测量精度达94.52%,林分平均高测量精度达98.09%,林分平均胸径测量精度达98.05%,林分密度测量精度达96.59%,林分蓄积量测量精度达95.72%,符合国家森林资源连续清查的精度要求,可以在林业调查中推广使用。 相似文献
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激光摄影测树仪设计与试验 总被引：2，自引：0，他引：2
针对传统测量胸径、树高和林分空间结构参数的非智能化、非集成化、效率低等不足,以摄影测量学、测树学、图像处理技术和传感器技术原理为理论基础,设计了激光摄影测树仪。该仪器由CCD镜头、激光器、光源笔、PDA和云台组成,测量时获取方位角、倾角及图像等参数,通过在Android Studio 2.2开发平台下利用Java语言进行编译的3个模块化程序,实现胸径、树高和林分结构参数测量功能。对21株立木进行胸径、树高测量,对1块样地内15株中心树进行林分空间结构参数测量试验,并与传统测量方法进行对比,结果表明:胸径测量相对误差绝对值的平均值为2.55%,树高测量相对误差绝对值的平均值为2.82%,角尺度与大小比数测量相对误差绝对值的平均值分别为2.50%和2.86%,混交度测量与传统测量法测量结果相同,能够满足林业调查的精度要求。 相似文献
3.
基于地面摄影测量的平朔矿区林分蓄积量研究 总被引：1，自引：0，他引：1
蓄积量是评价森林数量和质量的重要指标。为了分析露天开采和土地复垦对林分生长的影响,需要快速准确地测定开采未损区、开采受损区和受损治理区的林分蓄积量。由于矿区环境复杂多变,为了避免危险性,提出以非接触地面摄影测量方式进行外业数据采集,然后以五棵树法为原理,再结合推导形数法快速计算蓄积量的方案。为了证明地面摄影测量方法测量的精度满足林业上的精度要求,把用地面摄影测量量取的25棵树的胸径与对应每木检尺法测量的胸径结果进行对比,平均胸径绝对误差为0. 23 cm,相对误差为1. 35%,表明非接触地面摄影测量方法可以代替每木检尺法进行胸径测量。采用地面摄影测量结合五棵树法分别对平朔矿区开采未损区、开采受损区和受损治理区树木进行调查,结果显示受损区相对未损区平均胸径减小21. 26%,蓄积量相对减小41. 14%,治理区相对受损区平均胸径增加1. 46%,蓄积量增加17. 80%,说明露天开采影响了平朔矿区林分的平均胸径和蓄积量,尤其对蓄积量的影响较大,土地复垦一定程度上改善了树木的生长状况。 相似文献
4.
手持式高精度立木胸径测量设备设计与试验 总被引：1，自引：0，他引：1
为了在森林资源调查中快速、高效、精准地测量立木胸径,提高调查作业的工作效率,设计了一种手持式高精度立木胸径测量设备。该设备集成了中央处理器、胸径传感器、液晶显示屏、存储器、无线通讯模块等,其中,胸径传感器是利用电子技术和机械原理将测量长度信息转换为电压信号,由中央处理器处理计算得到胸径测量值。该设备以无线通讯方式配合载有数据接收端的智能手机协同使用,可实现胸径的测量、编码、记录、编辑、存储和导出等功能。野外试验结果表明,该设备在不同树种间的立木测量精度均不小于99.97%,符合国家森林资源连续清查工作的测量精度标准,测量效率达传统测径围尺工作效率的2倍以上。 相似文献
5.
基于数码相机的样木胸径获取方法 总被引：3，自引：0，他引：3
胸径测量是评价立地质量和林木生长状况的重要依据之一。利用普通数码相机对待测样地进行上下方向的任意摄影,并在林地中测量任意一段物体长度以便在解算中反推摄影基线,恢复摄影区域的真实空间比例关系,实现在图像上测量样地样木胸径和树心坐标的位置。该研究以摄影测量的理论为基础,以同名光线和摄影基线共面为条件,针对林业摄影测量的局限性,建立以垂直地面方向为主方向的摄影测量方式,实验分析验证测量算法的有效性,以Microsoft Visual Studio为开发平台,编制地面立体摄影测量系统软件,对5组样地25株立木进行测量计算,实验表明,采用普通数码相机测量样木胸径的精度高,25棵样木的平均绝对误差为0.29 cm,平均相对误差为1.99%,符合国家森林资源连续清查中关于胸径测量的精度要求,该方法在森林资源调查中具有实际的应用前景。 相似文献
6.
为解决森林资源调查中树高测量误差大,复杂林分环境树高测量难,倾斜立木树干长度测量不准等问题,以测量学、测树学、电子信息技术、传感器技术和图像处理技术为基础,研制了手持式精准立木树高测量装置。该装置集成了中央处理器、激光测距仪、高清摄像头、高精度陀螺仪传感器、液晶显示屏、存储器等元器件,利用激光测距传感器获取测量装置与被测树根间的距离,同时获取该装置的仰角信息,再利用图像中心确定树顶位置后获取第2个仰角信息,通过距离信息和角度信息解算测量树高。使用设备贴紧树干测量树干倾斜角度,对于干型弯曲的树木,利用边缘检测算法识别图像树干轮廓边缘,以轮廓近似法提取树干轮廓边缘点,获得树干边缘离散点坐标信息,将线性拟合求得的直线斜率转换为树干倾斜角,利用角度补偿算法完成长势倾斜立木的树长测量。试验结果表明树高测量精度可达98.04%,倾斜立木测量精度为96.89%,满足国家森林资源调查的精度要求。 相似文献
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电子条码尺立木胸径自动测量研究 总被引：1，自引：0，他引：1
为了实现立木胸径的快速、准确测定,以EAN-13条形码编码和译码规则为模版,基于Android开发平台和Open CV图像智能处理技术,设计了一种可以实现单人作业、立木胸径自动测量的电子条码尺。条码尺编码完成后,利用开发的手机APP扫描条形码图像,通过图像的预处理、条形码的定位与识别、胸径的自动测量与记录、数据保存与导出等过程,实现立木胸径自动测量。经实验验证,该方法进行立木胸径测量的精度达99.95%以上,满足国家森林资源连续清查的精度要求,测量工作的效率也得到显著提高。 相似文献
8.
基于立方体格网法的树冠体积计算与预估模型建立 总被引：3，自引：0，他引：3
以北京地区10种常见乔木为研究对象,通过三维激光扫描仪获取其点云数据,利用树冠表面三角网配合立方体格网法计算其树冠体积,与点云中提取所得的林木因子分析建立树冠体积和胸径、树高、平均冠幅、冠高的预估方程,并检验其精度。以银杏为研究目标进行了实验,结果表明:银杏的树冠体积与胸径、树高、平均冠幅、冠高均显著相关,通过分析选取了银杏树冠体积的三因子(胸径、平均冠幅、冠高)最优模型,并对模型进行了检验,检验结果表明,模型拟合效果较好,预估精度达到90.5%,可以使用该模型进行银杏的体积估算;同时对所选其他树种进行三因子模型拟合,模型检验结果表明,三因子模型均能够较好地对该树种的树冠体积进行估测。 相似文献
9.
基于CCD超站仪的森林样地建立与精测方法研究 总被引：2，自引：0，他引：2
为了能够快捷、精准地进行固定样地定位和样木胸径测量,提出一种利用CCD超站仪按测带进行像对观测的方法,在GPS/RTK确定或假定的观测点上架设仪器,借助全站仪坐标测量和角度测量功能精确记录CCD摄影瞬间的外方位元素,并确定出其他观测点坐标,选择合适基线长建立像对进行观测,提取目标位置的相对三维坐标,以"S"形路线按测带进行测量,配合少量的人工补测和相关坐标系的旋转变换,实现森林固定样地精准建立和胸径精测的目的。通过实地测试,表明利用该方法能够以较少的站点实现固定样地的建立,并将图像解算的胸径值与实地调查值进行对比,其平均相对误差为3.9%,解算均方根误差为1.2 cm。该方法在森林样地建立中有较好的应用前景。 相似文献
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电子经纬仪测量立木材积误差分析 总被引：4，自引：0，他引：4
以北京市杨树立木材积实测数据作为检核真值,按误差传播定律对电子经纬仪测树误差进行分析,并依据我国电子经纬仪精度划分的Ⅰ(DJ1)、Ⅱ(DJ2)、Ⅲ(DJ6)和Ⅳ(DJ15)4个等级,计算该方法测量树高和材积的误差和2倍中误差的极限误差,分析不同精度电子经纬仪测树的差异性和适应性。结果表明:由于误差的传播和累积,同一精度电子经纬仪测量材积的误差大于树高。同一精度电子经纬仪测量不同规格样木时,误差会随着树木大小的变化而略有差异。随着电子经纬仪测角标准偏差的变大,测树的误差也会变大。电子经纬仪标准偏差为±0.5″时,测量树高和材积的中误差分别为±6.550 0×10-2m和±1.474×10-3m3,相对误差分别为0.44%和0.73%。电子经纬仪标准偏差为±15.0″时,测量树高和材积的中误差分别为±8.927 5×10-2m和±4.385×10-3m3,相对误差分别为0.60%和2.14%。说明我国现有的Ⅰ~Ⅳ级电子经纬仪测树结果均符合相对误差不超过3%~5%的精度要求,可以满足不同林业调查工作的需要。 相似文献
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为准确估算森林采伐生物量实现森林碳汇的精准计量，针对采用单一时相可见光无人机影像估算高郁闭度森林采伐生物量较困难的问题，基于伐区采伐前后多时相可见光无人机影像，研究森林采伐生物量高精度的估算方法。以福建省闽侯白沙国有林场一个针叶林采伐小班为试验区，采集分辨率优于10 cm的采伐前后多时相可见光无人机影像，采用动态窗口局部最大值法得到高精度的采伐株数与单木树高信息，再基于采伐后无人机影像，运用YOLO v5方法检测并提取伐桩直径信息，根据胸径-伐桩直径模型来估算采伐木胸径信息，再利用树高和胸径二元生物量公式估算采伐生物量，以实测数据进行验证。根据动态窗口局部最大值法获取株数与平均树高精度分别为96.35%、99.01%,运用YOLO v5方法对伐桩目标检测的总体精度为77.05%,根据伐桩直径估算的平均胸径精度为90.14%,最后得到森林采伐生物量精度为83.08%,结果表明这一新方法具备较大的应用潜力。采用采伐前后多时相无人机可见光遥感，可实现森林采伐生物量的有效估算，有助于降低人工调查成本，为政府及有关部门进行碳汇精准计量提供有效的技术支持。 相似文献
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基于地面激光雷达点云数据的树种识别方法 总被引：1，自引：0，他引：1
为了能够更有效地利用地面激光雷达的点云数据识别树种,以北京林业大学为研究区域,利用FARO Photon 120型地面激光雷达在研究区内获取4个树种、共92棵树木的点云数据。依据点云的三维坐标值提取研究区内立木的胸径、枝下高、树高、冠高、最长冠幅、垂直最长方向冠幅6个测树因子,同时提取由测树因子组合而成具有鲁棒性的6个树形特征参数,包括冠长树高比、胸径树高比、冠高树高比、分枝角、冠长最大冠幅之比、最长冠幅与垂直方向冠幅之比。分别使用测树因子和组合特征参数,采用支持向量机、分类回归决策树和随机森林的方法,对树种进行冠幅自动识别。研究结果表明：使用测树因子树木识别方法,识别平均准确率为0.765,平均召回率为0.778,3种识别方法中,分类效果较好的依次为分类回归决策树、随机森林、支持向量机;使用组合特征参数树木识别方法,识别平均准确率为0.891,平均召回率为0.896,分类效果较好的方法是随机森林和支持向量机,其次是分类回归决策树;总体上来看,不论是对于单个树种还是总体的准确率和召回率,组合特征参数法均高于测树因子法,而对于3种不同的分类方法,随机森林相对最好。研究结果表明,结合地面激光雷达获取的点云和不同机器学习分类方法进行树种识别分类可以达到满意的效果,且能节省大量时间和人力。 相似文献
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长白落叶松单木参数与生物量机载LiDAR估测 总被引：1，自引：0，他引：1
采用黑龙江长白山地区长白落叶松人工林LiDAR数据和野外调查补充样地数据,利用树冠高层模型和三维点云分割相结合的方法实现单木识别,选择逐步回归分析法进行单木参数和生物量估算。结果表明：机载LiDAR估测的长白落叶松单木参数与实测数据具有较好的相关性,单木树高、冠幅、胸径和地上生物量的R2分别为0.8732、0.6335、0.7903和0.7992;平均拟合精度分别为88.34%、83.46%、85.11%和86.19%;幼龄林、中龄林、近熟林和成熟林的单木平均生物量分别为25.12、94.08、117.74、279.33kg。 相似文献
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森林资源连续清查固定样地标记装置设计与试验 总被引：1，自引：0，他引：1
以遥控报警原理、GNSS定位原理为基础,设计了实现森林资源连续清查固定样地标记装置,该装置由主程序模块、定位解算模块、遥控报警模块、数据传输模块、样地信息存储更新模块等组成。通过在Cortex-M3上移植FreeRTOS操作系统,并利用C语言进行汇编实现样地标记信息的读取与写入、遥控报警、标记定位等功能。针对定位信息数据传输,在微信平台上通过调用百度地图的API开发实现普通手机用户到样地桩的路线规划。通过试验验证,利用此固定样地标记装置,可将固定样地的复核效率较传统样桩提高324%左右,并且通过此装置可以直接读取固定样地历史信息及写入实时监测数据,解决了传统固定样地标记桩无法进行样地信息记录及无法快速找到、遥控监测等问题。 相似文献
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森林中线、面特征较少等,导致LOAM算法去畸变及配准精度低、鲁棒性差,很难将该算法直接用于森林调查。为此以LOAM算法为基础设计了LiDAR SLAM森林样地调查系统,在SLAM系统工作流程中剔除了遮挡线特征,避免视点与立木切线点作为线特征参与运算;引入二次去畸变、二次配准等模块提高了去畸变、配准的鲁棒性及精度;该系统将激光雷达测量精度、位姿估计精度等先验信息引入去畸变及配准优化算法中,提高去畸变及配准精度。使用32线激光雷达扫描了4块32 m×32 m的森林样地,利用LiDAR SLAM森林样地调查系统完成样地建图,利用该点云提取的立木位置及胸径与参考数据对比,完成了新型SLAM样地调查系统在森林中建图精度的间接评估。结果显示：立木位置估计值在x、y轴方向的平均误差分别为-0.004 m和-0.011 m,x、y轴方向均方根误差分别为0.081 m和0.083 m;胸径估计值的偏差为0.25 cm(相对偏差为1.18%),均方根误差为1.03 cm(相对均方根误差为5.53%);经与LOAM估计结果相比,改进系统获取的立木位置及胸径精度均提高。结果表明,所设计的LiDAR SLAM森... 相似文献