一种摄影法无材积模型自动量测立木材积的原理和方法与流程

本发明涉及森林经理技术领域，具体是针对在野外环境中，利用摄影的方法，对树木的材积进行粗略量算的技术。

二、技术背景

在林业工作当中，测取树木材积所需要的各项指标(树高，胸径等值)需要专业的仪器，还有适宜的地形，具体操作起来因环境因素的变换会比较困难。摄影法无材积模型自动量测立木材积是一种简单、易操作、较为准确的一种量测树木材积的方法。且具有成本低、效率高等优点。

三、

技术实现要素：

本发明是一种摄影法无材积模型自动量测立木材积的原理和方法，通过对树木拍照。然后测取胸颈值，将胸颈值与照片中胸径所占的像素宽度作比值：

$a_1=\frac{d}{d_x}$

(其中d为胸径值，已测量得出结果，dx为照片中胸径处所占的像素宽度)

a₁为水平方向上实际距离与像素宽度的比值。

然后将1.3米与照片中地径到胸径之间所占的像素宽度作比值：

$a_2=\frac{h_{1.3}}{h_y}$

(其中h_1.3为1.3米，hy为照片中1.3米所占的像素宽度)

a₂为竖直方向上实际距离与像素宽度的比值。

在此基础上，我们便可以粗略地测量照片中树木某一位置与任意位置的距离，然后通过一种普遍的树木材积测量方法：

对地径处到胸径处树木材积的计算，可以视为这段树木为圆柱形则(h_1.3＝1.3m)：

$V_1=\frac{1}{4}{{\mathrm{\πd}}_{1.3}}^2{h}_{1.3}$

对胸径处到d_n处树木材积，可以根据台柱体体积的计算方法获得即：

$V_n=\frac{1}{12}\mathrm{\π}({d_n}^2+{d_{n-1}}^2+d_n{d}_{n-1})h_n$

对d_n到树梢处树木材积，可以根据圆锥体的计算方法获得即：

$V_{n+1}=\frac{1}{12}{{\mathrm{\πd}}_n}^2(H-h_n-h_{n-1}\mathrm{\Λ}-h_{1.3})$

而单颗树木的整体材积，由n+1段材积相加得到：

V＝V₁+(V₂+Λ+V_n)+V_n+1

四、具体实施方式：

实施方法：

1、在实地中，量取单棵立木胸径值并在胸径处画上白线。

2、对树木进行拍照(应保持水平与正直)

3、将胸径值与胸径处像素建立关系。在此基础上，可以通过划线的方法量取照片中某点到另一点的长度值。

4、这时，我们可以在照片中算出树高H，并选取胸径处以上多处点(树的二分之一以上)并算出各点对应的直径。然后在照片中算出各点之间的间距。这时，d₂到树梢的高度h₃便为H-h_n-h_n-1Λ-h_1.3。代入三段法测材积公式中，便可以得到该立木的材积。