专利名称：一种电子测树枪及其森林计测方法
技术领域：
本发明涉及一种森林计测方法，特别是基于电子测树枪的测树方法。
背景技术：
到目前为止，角规和森林罗盘等传统仪器是林业上普遍采用的林分测定工具，但传统仪器在外业调查实际操作过程中，仍存在很多问题I.传统的测量工具没有数据存储功能和数字显示，数据记录方式只能依靠传统的纸质手工记录，读数误差大，数据记录方式落后，不易保存，内业数据需要手工输入。
2.由于地形、林下灌木的影响，人的视线不能准确瞄准树干I. 3m处，从而产生微差。3.由于坡度引起的误差。传统仪器适合于在平地，在坡地上使用时，只能粗略地进行整体坡度改正，而对每株计数木进行坡度改正较麻烦，工作量大。4.传统仪器作业周期长，效率低，精度差，远远不能适应对森林资源和生态环境的监测需求。因此，在森林资源调查过程中采用传统仪器测定林分不可避免地带来了很多麻烦与误差。本发明通过对简单外业获取的数据的各种有效处理，达到简化外业测量、智能化内业计算的系统模式。该仪器整合了坐标测量、坐标放样、面积测量、体积测量、单木计测量、样地计测量、角规计测等多种内业处理功能于一体，全面提升了内业数据处理的速度，智能化程度。
发明内容
为克服传统方法数据获取周期长，效率低，精度差的缺点，提高效率与精度，缩短周期，实现林分的精准测量，本发明提供一种基于电子测树枪的森林计测方法，其特征是I.将倾角传感器测角、激光测距、电子罗盘、中央控制单元、FLASH存储器、液晶显示屏、微型按键、USB数据通信接口等进行高密度、高可靠集成，并根据人体工学设计其物理外壳。实现坐标测量、树高测量、角规功能、林分平均高测量功能。2.功能集成设计，在对方位角测量、竖直角测量、测距测量的基础上，充分利用三种测量功能的集成，实现利用电子测树枪的森林计测内、外业一体化作业模式。 3.坐标测量，在对准目标点后，按下测量键H)，测得测站点0到目标点P的斜距L、倾斜角0、磁方位角0三个测量参数后，自动解算出以测站点0(0,0,0)为参考点的目标点P的三维坐标(X，Y，Z)。4.树高测量，在测得测站点0到目标树T的1.3米处的斜距L和倾角02、树梢倾角 a I 后,根据数模 H = Lcos ( a 2) tan ( a I) -Lcos ( a 2) tan ( a 2) +1. 3 计算出树高 H,树高H能电子显示和自动存储。5.角规功能，在电子测树枪前端安装可旋转机械拨片，根据0. 5、1、2、4四种角规断面积系数和测树枪粗瞄器到拨片的距离I = 73. 44mm，开四个缺口，缺口 I宽度Wl =1.04228mm，缺口 2 宽度 W2 = I. 04228mm，缺口 3 宽度 W3 = 2. 06988mm、缺口 4 宽度 W4 =
2.936mm。6.林分平均高测量，在一角规点上，测量可视范围内的所有树木的树梢倾角al，I. 3米处的倾角0 2，根据七§([11-[12)的值与177. 2%的比值，如果tg( a I-a 2)大于177. 2%，计数为1，如果七§([11-[12)小于177. 2%，计数为0，然后自动计数，利用平田种男原理计算平均高Z7，林分平均高为云 =H +1.3m。本项发明与现有方法相比具有以下优点I.实现测量仪器的低成本、微型化、智能化、一体化、实时性、高可靠性的完美集成。在一定程度上减轻测量作业强度，拓展测绘仪器的业务领域。2.针对目前森林调查测量设备落后，测量精度不高，效率低下等问题，利用电子测树枪森林精准计测功能，实现森林资源调查的便携、易用、高效、精准式测量。3.形成电子测树枪系统，开发与测量仪器配套的软件平台，实现内、外业之间的紧·密结合，解决目前市场诸多产品硬件和软件之间无法配合使用、协同工作的难题。
四
图I为树高测量原理示意图，图2为林分平均高测量原理示意图，图3为角规开口尺寸示意图。
五具体实施例方式基于电子测树枪的森林计测方法与现有方法不同，具体在于I.坐标测量，在对准目标点后，按下测量键H)，电子测树枪内部程序自动解算出以测站点0(0，0，0)为参考点的目标点P的三维坐标(X，Y，Z)。2.树高自动测量功能，首先瞄准树干的I. 3m处，按下按键H)，然后瞄准树梢，再次按下H)，完成上述两步操作后，测得树高，立即电子显示并自动存储。3.角规功能，在电子测树枪上设计有可旋转机械角规，分别对应四种断面积系数，在观测过程中，通过按键来选择计数值，并自动计数。4.林分平均高测量功能，在任意点或者角规点用电子测树枪进行测量，以任意水平方向为起始方向，照准该方向上树木的树梢和树干的I. 3m处，从该起始方向起，绕测一周(360° )，绕测结束后，立即电子显示林分平均高，并自动存储。
权利要求
1.一种电子测树枪及其森林计测方法，其特征是将倾角传感器测角、激光测距、电子罗盘、中央控制单元、FLASH存储器、液晶显示屏、微型按键、USB数据通信接口等进行高密度、高可靠集成，并根据人体工学设计其物理外壳。实现坐标测量、树高测量、角规功能、林分平均高测量功能。
2.根据权利要求I一种基于电子测树枪的森林计测方法，其特征是功能集成设计，在对方位角测量、竖直角测量、测距测量的基础上，充分利用三种测量功能的集成，实现利用电子测树枪的森林计测内、外业一体化作业模式。
3.根据权利要求I一种基于电子测树枪的森林计测方法，其特征是其中坐标测量方法如下在对准目标点后，按下测量键H)，测得测站点O到目标点P的斜距L、倾斜角0、磁方位角三个测量参数后，自动解算出以测站点0(0,0,0)为参考点的目标点P的三维坐标(X，Y，Z)。
4.根据权利要求I一种基于电子测树枪的森林计测方法，其特征是其中，树高测量方法如下在测得测站点0到目标树T的I. 3米处的斜距L和倾角ci2、树梢倾角Cil后，根据数模H = Lcos ( a 2) tan ( a I) -Lcos ( a 2) tan ( a 2) +1. 3计算出树高H,树高H能电子显示和自动存储。
5.根据权利要求I一种基于电子测树枪的森林计测方法，其特征是其中，角规功能如下在电子测树枪前端安装可旋转机械拨片，根据0. 5、1、2、4四种角规断面积系数和测树枪粗瞄器到拨片的距离I = 73. 44mm，开四个缺口，缺口 I宽度Wl = 1.04228_，缺口 2宽度 W2 = I. 04228mm，缺口 3 宽度 W3 = 2. 06988mm、缺口 4 宽度 W4 = 2. 936_。
6.根据权利要求I一种基于电子测树枪的森林计测方法，其特征是其中，林分平均高测量如下在一角规点上，测量可视范围内的所有树木的树梢倾角a 1，I. 3米处的倾角a 2，根据tg(a 1-a 2)的值与177. 2%的比值，如果tg(a I-a 2)大于177. 2%，计数为1，如果tg ( a I- a 2)小于177. 2%，计数为0，然后自动计数，利用平田种男原理计算平均高，林分平均高为云=好'+1.3m。
全文摘要
本发明涉及一种森林计测方法，特别是基于电子测树枪的森林计测方法。本发明将倾角传感器测角、激光测距、电子罗盘、中央控制单元、FLASH存储器、液晶显示屏、微型按键、USB数据通信接口等进行高密度、高可靠集成，并根据人体工学设计其物理外壳。实现坐标测量、树高测量、角规功能、林分平均高测量功能，并能在测量过程中数字显示测量数据和自动存储。解决传统森林计测方法中存在的数据获取周期长，效率低，精度差的问题，提高效率与精度，缩短周期，实现林分的精准测量。
文档编号G01B21/02GK102749052SQ20121011686
公开日2012年10月24日 申请日期2012年4月20日 优先权日2012年4月20日
发明者冯仲科, 徐伟恒 申请人:冯仲科, 徐伟恒