專利名稱：一種電子測樹槍及其森林計測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種森林計測方法，特別是基于電子測樹槍的測樹方法。
背景技術(shù)：
到目前為止，角規(guī)和森林羅盤等傳統(tǒng)儀器是林業(yè)上普遍采用的林分測定工具，但傳統(tǒng)儀器在外業(yè)調(diào)查實際操作過程中，仍存在很多問題I.傳統(tǒng)的測量工具沒有數(shù)據(jù)存儲功能和數(shù)字顯示，數(shù)據(jù)記錄方式只能依靠傳統(tǒng)的紙質(zhì)手工記錄，讀數(shù)誤差大，數(shù)據(jù)記錄方式落后，不易保存，內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)需要手工輸入。
2.由于地形、林下灌木的影響，人的視線不能準(zhǔn)確瞄準(zhǔn)樹干I. 3m處，從而產(chǎn)生微差。3.由于坡度引起的誤差。傳統(tǒng)儀器適合于在平地，在坡地上使用時，只能粗略地進(jìn)行整體坡度改正，而對每株計數(shù)木進(jìn)行坡度改正較麻煩，工作量大。4.傳統(tǒng)儀器作業(yè)周期長，效率低，精度差，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)對森林資源和生態(tài)環(huán)境的監(jiān)測需求。因此，在森林資源調(diào)查過程中采用傳統(tǒng)儀器測定林分不可避免地帶來了很多麻煩與誤差。本發(fā)明通過對簡單外業(yè)獲取的數(shù)據(jù)的各種有效處理，達(dá)到簡化外業(yè)測量、智能化內(nèi)業(yè)計算的系統(tǒng)模式。該儀器整合了坐標(biāo)測量、坐標(biāo)放樣、面積測量、體積測量、單木計測量、樣地計測量、角規(guī)計測等多種內(nèi)業(yè)處理功能于一體，全面提升了內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理的速度，智能化程度。

發(fā)明內(nèi)容
為克服傳統(tǒng)方法數(shù)據(jù)獲取周期長，效率低，精度差的缺點，提高效率與精度，縮短周期，實現(xiàn)林分的精準(zhǔn)測量，本發(fā)明提供一種基于電子測樹槍的森林計測方法，其特征是I.將傾角傳感器測角、激光測距、電子羅盤、中央控制單元、FLASH存儲器、液晶顯示屏、微型按鍵、USB數(shù)據(jù)通信接口等進(jìn)行高密度、高可靠集成，并根據(jù)人體工學(xué)設(shè)計其物理外殼。實現(xiàn)坐標(biāo)測量、樹高測量、角規(guī)功能、林分平均高測量功能。2.功能集成設(shè)計，在對方位角測量、豎直角測量、測距測量的基礎(chǔ)上，充分利用三種測量功能的集成，實現(xiàn)利用電子測樹槍的森林計測內(nèi)、外業(yè)一體化作業(yè)模式。 3.坐標(biāo)測量，在對準(zhǔn)目標(biāo)點后，按下測量鍵H)，測得測站點0到目標(biāo)點P的斜距L、傾斜角0、磁方位角0三個測量參數(shù)后，自動解算出以測站點0(0,0,0)為參考點的目標(biāo)點P的三維坐標(biāo)(X，Y，Z)。4.樹高測量，在測得測站點0到目標(biāo)樹T的1.3米處的斜距L和傾角02、樹梢傾角 a I 后,根據(jù)數(shù)模 H = Lcos ( a 2) tan ( a I) -Lcos ( a 2) tan ( a 2) +1. 3 計算出樹高 H,樹高H能電子顯示和自動存儲。5.角規(guī)功能，在電子測樹槍前端安裝可旋轉(zhuǎn)機(jī)械撥片，根據(jù)0. 5、1、2、4四種角規(guī)斷面積系數(shù)和測樹槍粗瞄器到撥片的距離I = 73. 44mm，開四個缺口，缺口 I寬度Wl =1.04228mm，缺口 2 寬度 W2 = I. 04228mm，缺口 3 寬度 W3 = 2. 06988mm、缺口 4 寬度 W4 =
2.936mm。6.林分平均高測量，在一角規(guī)點上，測量可視范圍內(nèi)的所有樹木的樹梢傾角al，I. 3米處的傾角0 2，根據(jù)七§([11-[12)的值與177. 2%的比值，如果tg( a I-a 2)大于177. 2%，計數(shù)為1，如果七§([11-[12)小于177. 2%，計數(shù)為0，然后自動計數(shù)，利用平田種男原理計算平均高Z7，林分平均高為云 =H +1.3m。本項發(fā)明與現(xiàn)有方法相比具有以下優(yōu)點I.實現(xiàn)測量儀器的低成本、微型化、智能化、一體化、實時性、高可靠性的完美集成。在一定程度上減輕測量作業(yè)強(qiáng)度，拓展測繪儀器的業(yè)務(wù)領(lǐng)域。2.針對目前森林調(diào)查測量設(shè)備落后，測量精度不高，效率低下等問題，利用電子測樹槍森林精準(zhǔn)計測功能，實現(xiàn)森林資源調(diào)查的便攜、易用、高效、精準(zhǔn)式測量。3.形成電子測樹槍系統(tǒng)，開發(fā)與測量儀器配套的軟件平臺，實現(xiàn)內(nèi)、外業(yè)之間的緊·密結(jié)合，解決目前市場諸多產(chǎn)品硬件和軟件之間無法配合使用、協(xié)同工作的難題。
四

圖I為樹高測量原理示意圖，圖2為林分平均高測量原理示意圖，圖3為角規(guī)開口尺寸示意圖。
五具體實施例方式基于電子測樹槍的森林計測方法與現(xiàn)有方法不同，具體在于I.坐標(biāo)測量，在對準(zhǔn)目標(biāo)點后，按下測量鍵H)，電子測樹槍內(nèi)部程序自動解算出以測站點0(0，0，0)為參考點的目標(biāo)點P的三維坐標(biāo)(X，Y，Z)。2.樹高自動測量功能，首先瞄準(zhǔn)樹干的I. 3m處，按下按鍵H)，然后瞄準(zhǔn)樹梢，再次按下H)，完成上述兩步操作后，測得樹高，立即電子顯示并自動存儲。3.角規(guī)功能，在電子測樹槍上設(shè)計有可旋轉(zhuǎn)機(jī)械角規(guī)，分別對應(yīng)四種斷面積系數(shù)，在觀測過程中，通過按鍵來選擇計數(shù)值，并自動計數(shù)。4.林分平均高測量功能，在任意點或者角規(guī)點用電子測樹槍進(jìn)行測量，以任意水平方向為起始方向，照準(zhǔn)該方向上樹木的樹梢和樹干的I. 3m處，從該起始方向起，繞測一周(360° )，繞測結(jié)束后，立即電子顯示林分平均高，并自動存儲。
權(quán)利要求
1.一種電子測樹槍及其森林計測方法，其特征是將傾角傳感器測角、激光測距、電子羅盤、中央控制單元、FLASH存儲器、液晶顯示屏、微型按鍵、USB數(shù)據(jù)通信接口等進(jìn)行高密度、高可靠集成，并根據(jù)人體工學(xué)設(shè)計其物理外殼。實現(xiàn)坐標(biāo)測量、樹高測量、角規(guī)功能、林分平均高測量功能。
2.根據(jù)權(quán)利要求I一種基于電子測樹槍的森林計測方法，其特征是功能集成設(shè)計，在對方位角測量、豎直角測量、測距測量的基礎(chǔ)上，充分利用三種測量功能的集成，實現(xiàn)利用電子測樹槍的森林計測內(nèi)、外業(yè)一體化作業(yè)模式。
3.根據(jù)權(quán)利要求I一種基于電子測樹槍的森林計測方法，其特征是其中坐標(biāo)測量方法如下在對準(zhǔn)目標(biāo)點后，按下測量鍵H)，測得測站點O到目標(biāo)點P的斜距L、傾斜角0、磁方位角三個測量參數(shù)后，自動解算出以測站點0(0,0,0)為參考點的目標(biāo)點P的三維坐標(biāo)(X，Y，Z)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I一種基于電子測樹槍的森林計測方法，其特征是其中，樹高測量方法如下在測得測站點0到目標(biāo)樹T的I. 3米處的斜距L和傾角ci2、樹梢傾角Cil后，根據(jù)數(shù)模H = Lcos ( a 2) tan ( a I) -Lcos ( a 2) tan ( a 2) +1. 3計算出樹高H,樹高H能電子顯示和自動存儲。
5.根據(jù)權(quán)利要求I一種基于電子測樹槍的森林計測方法，其特征是其中，角規(guī)功能如下在電子測樹槍前端安裝可旋轉(zhuǎn)機(jī)械撥片，根據(jù)0. 5、1、2、4四種角規(guī)斷面積系數(shù)和測樹槍粗瞄器到撥片的距離I = 73. 44mm，開四個缺口，缺口 I寬度Wl = 1.04228_，缺口 2寬度 W2 = I. 04228mm，缺口 3 寬度 W3 = 2. 06988mm、缺口 4 寬度 W4 = 2. 936_。
6.根據(jù)權(quán)利要求I一種基于電子測樹槍的森林計測方法，其特征是其中，林分平均高測量如下在一角規(guī)點上，測量可視范圍內(nèi)的所有樹木的樹梢傾角a 1，I. 3米處的傾角a 2，根據(jù)tg(a 1-a 2)的值與177. 2%的比值，如果tg(a I-a 2)大于177. 2%，計數(shù)為1，如果tg ( a I- a 2)小于177. 2%，計數(shù)為0，然后自動計數(shù)，利用平田種男原理計算平均高，林分平均高為云=好'+1.3m。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種森林計測方法，特別是基于電子測樹槍的森林計測方法。本發(fā)明將傾角傳感器測角、激光測距、電子羅盤、中央控制單元、FLASH存儲器、液晶顯示屏、微型按鍵、USB數(shù)據(jù)通信接口等進(jìn)行高密度、高可靠集成，并根據(jù)人體工學(xué)設(shè)計其物理外殼。實現(xiàn)坐標(biāo)測量、樹高測量、角規(guī)功能、林分平均高測量功能，并能在測量過程中數(shù)字顯示測量數(shù)據(jù)和自動存儲。解決傳統(tǒng)森林計測方法中存在的數(shù)據(jù)獲取周期長，效率低，精度差的問題，提高效率與精度，縮短周期，實現(xiàn)林分的精準(zhǔn)測量。
文檔編號G01B21/02GK102749052SQ20121011686
公開日2012年10月24日 申請日期2012年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月20日
發(fā)明者馮仲科, 徐偉恒 申請人:馮仲科, 徐偉恒