论文部分内容阅读
摘要：为了验证用光尺影像仪机器软件可以做到对树木精准测量，尤其是在树高、胸径的测量精度。2016年7月21日将该设备和全站仪、胸径卷尺等传统测量设备在北京林业大学校园内组织实验对比，共测量了50棵行道树，通过实测值与真值进行比较，使用DPS V7.55 Duncan新复极差法和EXCEL 2007进行数据分析。试验结果表明，激光光尺影像测树系统获得的胸径实测值与真值之间误差为0.0325，使用两种不同的仪器测得的数据之间差异极不显著（p = 0.9252），95%置信区间为13.6848-15.6338；树高实测值与真值之间误差为0.0436，使用两种不同的仪器测得的数据之间差异极不显著（p =0.9759），95%置信区间为13.6905-15.5895。
关键词：激光光尺；树高；胸径；精度
1、引言
森林计测学是林业及相关科学领域最基本的学科之一。它用于树木和林分的计测，以及由此所产生的森林信息的分析和森林知识的获取。早期的可持续森林经营的简单计测和评估方法，使林业数据的存取、分析、研究成为可能。21世纪以来，随着对林业调查数据的精准性和全球化的要求越来越高，对单木和林分方面的量化信息的需求日益增长。由此产生了诸多有关林业数据获取和分析的成熟方法。这些方法主要关注于树木和林分生活史中特定时刻特征的量化评估，为高效的森林经营提供数据支撑。森林计测是获取森林信息的基本手段，森林计测设备的性能对森林信息获取的效率和森林数据的精度起决定性作用。
中国是世界林业大国，对森林计测仪器产品的需求量大，使用面广。目前国内高精度、便携性森林计测设备主要依赖进口日本、瑞典、芬兰、美国等国的产品。这些产品普遍存在功能单一、价格昂贵等缺点。为了满足中国林业生产和现代林业的发展需求，中国已开始重视这方面的研究，微电子技术、传感器技术、计算机科学的发展有力地推动了森林计测设备向集成化、数字化方向发展，但尚处于起步阶段。
国外对森林计测设备的研究起始于20世纪40-50年代，在胸径测量方面，主要的产品有卡尺、Biltmore测仗、测径尺，巴尔和斯特劳德光学测树仪等，Kennel等对卡尺和测径尺分别用于断面积的估测精度进行了比较。在树高测量方面，主要有布鲁莱斯测高器、阿布尼水准仪、克里斯屯测高器等，这些测高仪的测量原理主要有基于三角函数原理和相似三角形几何原理2类，测量精度都不高，除此之外，还有伸缩杆，伸缩杆主要用于测量在15m以下立木高度，树高超过15m则难以操作。
在多用测树仪方面，主要有比特里希林分速测镜、巴尔斯-特劳测树仪等，此类仪器能测量立木直径、林木每公顷胸高断面积等多项因子。近年来，具有代表性的测树产品主要有日本尼康公司生产的Forestry 550，瑞典的Hagl?f公司生产的Vertex系列等。
2、实验介绍
为了验证用光尺影像仪机器软件可以做到对树木精准测量，于2016年7月21日在北京林业大学校园内组织实验，共调查了50棵行道树测量，使用仪器设备为phicomm手机，标称像素500万，红外激光发射器3个，运用全站仪和胸径卷成测量数据作为精度验证数据，通过实测值与真值进行比较。比较结果如表1所示：
3、试验结果与分析
实测值与真值精度检验
参考文献：
[1]曹恒，冯仲科，张茜. CASS 软件林业制图功能模块的设计与实现[J]. 农业工程学报，2012，28（12）：201-207.
[2]張慧春，郑加强，周宏平. 精确林业GPS信标差分定位精度分析[J]. 农业工程学报，2011，27（7）：210-214.
[3]屈永华，王锦地，董健，等. 农作物冠层结构参数自动测量系统设计与试验[J].农业工程学报，2012，28（2）：160-165.
[4]赵茂程，郑加强. 树形识别与精确对靶施药的模拟研究[J]. 农业工程学报，2003，19（6）：150-153.
[5]Kennel R. Die Genauigkeit von Kluppung undUmfangmessung nach einem Vergleichsversuch[J].European Journal of Forest Research， 1959， 78（7/8）： 243-251.
[6]刘发林，吕勇，曾思齐. 森林测树仪器使用现状与研究展望[J]. 林业资源管理，2011（1）：96-99.
关键词：激光光尺；树高；胸径；精度
1、引言
森林计测学是林业及相关科学领域最基本的学科之一。它用于树木和林分的计测，以及由此所产生的森林信息的分析和森林知识的获取。早期的可持续森林经营的简单计测和评估方法，使林业数据的存取、分析、研究成为可能。21世纪以来，随着对林业调查数据的精准性和全球化的要求越来越高，对单木和林分方面的量化信息的需求日益增长。由此产生了诸多有关林业数据获取和分析的成熟方法。这些方法主要关注于树木和林分生活史中特定时刻特征的量化评估，为高效的森林经营提供数据支撑。森林计测是获取森林信息的基本手段，森林计测设备的性能对森林信息获取的效率和森林数据的精度起决定性作用。
中国是世界林业大国，对森林计测仪器产品的需求量大，使用面广。目前国内高精度、便携性森林计测设备主要依赖进口日本、瑞典、芬兰、美国等国的产品。这些产品普遍存在功能单一、价格昂贵等缺点。为了满足中国林业生产和现代林业的发展需求，中国已开始重视这方面的研究，微电子技术、传感器技术、计算机科学的发展有力地推动了森林计测设备向集成化、数字化方向发展，但尚处于起步阶段。
国外对森林计测设备的研究起始于20世纪40-50年代，在胸径测量方面，主要的产品有卡尺、Biltmore测仗、测径尺，巴尔和斯特劳德光学测树仪等，Kennel等对卡尺和测径尺分别用于断面积的估测精度进行了比较。在树高测量方面，主要有布鲁莱斯测高器、阿布尼水准仪、克里斯屯测高器等，这些测高仪的测量原理主要有基于三角函数原理和相似三角形几何原理2类，测量精度都不高，除此之外，还有伸缩杆，伸缩杆主要用于测量在15m以下立木高度，树高超过15m则难以操作。
在多用测树仪方面，主要有比特里希林分速测镜、巴尔斯-特劳测树仪等，此类仪器能测量立木直径、林木每公顷胸高断面积等多项因子。近年来，具有代表性的测树产品主要有日本尼康公司生产的Forestry 550，瑞典的Hagl?f公司生产的Vertex系列等。
2、实验介绍
为了验证用光尺影像仪机器软件可以做到对树木精准测量，于2016年7月21日在北京林业大学校园内组织实验，共调查了50棵行道树测量，使用仪器设备为phicomm手机，标称像素500万，红外激光发射器3个，运用全站仪和胸径卷成测量数据作为精度验证数据，通过实测值与真值进行比较。比较结果如表1所示：
3、试验结果与分析
实测值与真值精度检验
参考文献：
[1]曹恒，冯仲科，张茜. CASS 软件林业制图功能模块的设计与实现[J]. 农业工程学报，2012，28（12）：201-207.
[2]張慧春，郑加强，周宏平. 精确林业GPS信标差分定位精度分析[J]. 农业工程学报，2011，27（7）：210-214.
[3]屈永华，王锦地，董健，等. 农作物冠层结构参数自动测量系统设计与试验[J].农业工程学报，2012，28（2）：160-165.
[4]赵茂程，郑加强. 树形识别与精确对靶施药的模拟研究[J]. 农业工程学报，2003，19（6）：150-153.
[5]Kennel R. Die Genauigkeit von Kluppung undUmfangmessung nach einem Vergleichsversuch[J].European Journal of Forest Research， 1959， 78（7/8）： 243-251.
[6]刘发林，吕勇，曾思齐. 森林测树仪器使用现状与研究展望[J]. 林业资源管理，2011（1）：96-99.