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[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
谢鸿宇 赵耀龙 杨木壮 李长辉 李展聪 宋爽 邓洁茹 杨锦 林小燕
树冠体积是树木生物量计算中非常重要的参数。在此,介绍了一套基于无棱镜全站仪的树木树冠体积测量和计算方法。首先,在树木周围布设控制点,并用GPS测定控制点坐标。其次,根据树木的生长情况将树冠分层,每层根据树冠伸展情况和凹凸变化选择特征点施测。再次,将所测各层的特征点,在各自层内两两相连,构成弧段面。然后,由下至上,相邻弧段分别进行内插点操作,以保证上下两弧段的点数目相同,将上下弧段的点一一对应相连,以构成多面体,进而建立树冠模型,利用积分算法计算树冠的体积。最后,选取了7棵不同冠形的样本树,比较了传统方法、无棱镜全站仪、三维激光扫描仪所测树冠体积。结果表明,全站仪所测体积的精度大大高于传统方法;...
关键词：
无棱镜全站仪 树冠体积 树木测量
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
谢鸿宇 赵耀龙 杨木壮 李长辉 李展聪 宋爽 邓洁茹
树冠体积和表面积是树木生物量计算中非常重要的参数。本研究的目的在于找出一套基于地面三维激光扫描系统的树木树冠体积和表面积的高精度测量和计算方法。研究方法如下:首先,介绍了该方法的外业作业流程,主要有控制点布设、控制靶标布设、控制点和靶标的坐标测量、设站、扫描等。其次,描述了内业数据处理流程,包括点云数据的配准、以1 cm为间隔分割点云、点云层表面点的筛选、内部点的剔除、分层构面等。然后,基于点云分层所构多边形,求算树冠体积和表面积。最后,以广州大学校园内的8颗样本树为例,将计算结果与前人的研究结果进行了比较分析。研究结果表明,使用本研究方法所测得的树冠体积和表面积计算结果更为合理、精度也更高。...
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
谢鸿宇1 3 赵耀龙2 3 杨木壮1 李长辉4 李展聪1 宋 爽1 邓洁茹1
摘 要：树冠体积和表面积是树木生物量计算中非常重要的参数。本研究的目的在于找出一套基于地面三维激光扫描系统的树木树冠体积和表面积的高精度测量和计算方法。研究方法如下：首先，介绍了该方法的外业作业流程，主要有控制点布设、控制靶标布设、控制点和靶标的坐标测量、设站、扫描等。其次，描述了内业数据处理流程，包括点云数据的配准、以 1 cm 为间隔分割点云、点云层表面点的筛选、内部点的剔除、分层构面等。然后，基于点云分层所构多边形，求算树冠体积和表面积。最后，以广州大学校园内的 8 颗样本树为例，将计算结果与前人的研究结果进行了比较分析。研究结果表明，使用本研究方法所测得的树冠体积和表面积计算结果更为合...
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
周来 程小芳 张梦弢
【目的】应用BP神经网络模型预测华北落叶松树冠体积与表面积，探索华北落叶松树冠体积与表面积估算模型的最优形式，为未来的预测模式提供新思路。【方法】以山西省庞泉沟自然保护区的华北落叶松林为研究对象，通过从6块（60 m×60 m）固定样地得到的678个观测数据，运用BP神经网络，分别对华北落叶松树冠体积与表面积建立模型，通过对模型的训练，得到基于BP神经网络的华北落叶松树冠体积和表面积估算模型。【结果】基于BP神经网络的华北落叶松树冠体积与表面积模型的最优结构模型的输入层节点数∶隐层节点数∶输出层节点数=6∶9∶1。其中树冠体积的决定系数（R2）、平均绝对误差（MAE）和均方根误差（RMSE）分别为0.948、5.40 m3、18.40；表面积的R2、MAE和RMSE分别为0.957、3.33 m2、 14.41。基于BP神经网络的华北落叶松树冠体积与表面积模型的性能与输入因子的数量呈正相关，最优模型的输入因子数为6个，分别为冠幅、树高、胸径、最大冠幅高度、第一活枝长（在垂直于树干方向上的投影长度）和冠基高。【结论】输入变量包含树干尺寸和树冠构型特征相关信息，模型能较好地实现华北落叶松树冠体积和表面积的预测。
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
张民侠 赵浩彥 张洁 陈戈萍
涉案林地面积大小是森林火灾案件、违法征（占）用林地和擅自改变林地用途等案件定性处罚的重要依据，研究其测量的精度和效率具有非常重要的意义。在分析全站仪测量的基本原理和精度的基础上，采用查阅文献、实地调研、实地研究等方法，对全站仪在测量涉案林地面积方面的应用进行研究。结果发现，全站仪测量林地面积的精度较高，测量结果稳定，受环境条件影响小，在一个制高点上可看到现场边界上各点时，测量效率高，数据处理快；但当遇到测站点与目标点不通视时，全站仪需要不断搬站，影响测量的精度和效率。全站仪个体较大，价格较高，影响了其在森林公安基层单位的使用。建议可生产小型化的全站仪，使用时可将全站仪与ＲＴＫ－ＧＰＳ配合使用，．．．
关键词：
全站仪 涉案林地 面积测量 定性处罚
[期刊] 浙江农林大学学报
[作者]
吴丹子 王成德 李倞 刘敏
【目的】树冠外轮廓模型不仅能够描述任意位置处树冠半径,而且能够推导预测树冠体积与树木地上部分生物量。根据福建地区98块杉木Cunninghamia lanceolata人工林样地的413株杉木调查数据,构建了具有同一套模型参数的树冠外轮廓模型和树冠体积预测联立方程组系统。【方法】选取4种常用的可积分树冠外轮廓备选模型,利用积分法对备选模型进行推导,得到树冠体积预测模型;将模型方程分别两两联立建立树冠外轮廓与体积相容性联立方程组,并利用SAS软件模块中的似乎不相关回归过程估计联立方程组模型系统的参数。为了消除模型异方差,采用加权回归方法拟合模型,并对不同模型系统的拟合精度、预测精度进行对比分析。【结果】基于模型4的联立方程组拟合精度高、预测性能好,其树冠外轮廓和体积拟合精度分别达到0.829 5和0.861 0,预测结果精度分别为0.803 9和0.856 0;通过似乎不相关回归法解决了联立方程组共线性问题,加权回归方法一定程度上消除了模型中存在的异方差性。【结论】所构建的树冠外轮廓-体积一致性模型方程实现了树冠外轮廓与体积模型之间互相推导,为进一步估测树木地上部分生物量提供了理论依据。图3表3参30
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
熊妮娜 王佳 罗旭 冯仲科 韩光瞬
树冠体积在林业及其他领域得到越来越广泛的应用.该文介绍了三维激光扫描系统的组成、工作原理及工作流程;探讨了应用三维激光扫描系统,通过扫描获取单株树木的三维空间点阵数据,将树冠近似为多个圆台体,求它们的体积之和来计算树冠体积的方法.并在甘肃省小陇山林业局党川林场以油松为例进行了实验,而后对实测数据进行了精度分析,取得了较为满意的结果.研究表明,利用三维激光扫描系统测量树冠体积具有较强的实践意义和应用价值.
[期刊] 中国农业科学
[作者]
李鹏 张明 戴祥生 王腾 郑永强 易时来 吕强
【目的】果树冠层体积、结构的精准测量可以为药、肥的变量施用和果树估产等提供重要的参考依据。针对植株冠层枝叶空间分布不规则的特点,现有的果树冠层体积实时测量方法测量精度较差,难以准确量化柑橘果树冠层体积及结构,为了实现对果树冠层体积的精准测量,搭建了基于SICK LMS111-10100型激光传感器的果树冠层扫描检测平台,并提出了一种基于不规则三棱柱模块的果树冠层体积测算方法。【方法】研究以5株冠形规则的球形景观树、10株冠形不规则的柑橘树为靶标,分别在0.5、1.0和1.5 m·s-1 3个行进速度下使用常用的长方体分割法、不规则三棱柱分割法等2种方法测算冠层体积,并以人工测量为基准进行误差分析。【结果】长方体分割法测量景观树误差范围分别为4.17%—6.59%、4.56%—7.42%和4.17%—9.86%;不规则三棱柱分割法测量景观树误差范围分别为2.37%—4.63%、3.18%—5.00%和4.10%—5.73%,2种方法测算果树冠层体积相对误差差值范围-0.28%—4.22%,平均差值1.78%。长方体分割法测量柑橘树误差范围分别为11.63%—31.02%、11.88%—33.23%和13.28%—33.30%;不规则三棱柱分割法测量柑橘树误差范围分别为3.25%—6.69%、4.50%—8.31%和5.66%—11.55%,2种方法测算果树冠层体积相对误差差值范围6.43%—26.20%,平均差值13.04%。【结论】不规则三棱柱分割法测算误差明显小于长方体分割法,精度更高;对于同一靶标,当速度为0.5 m·s-1时,2种方法的测量精度最高,随着速度的增加,激光采样点密度下降,相对误差有增大的趋势。当扫描规则靶标时,2种方法精度差异较小;当扫描不规则靶标时,长方体分割法误差较大。长方体分割法处理单帧数据的平均时间为2.86 ms,不规则三棱柱分割法处理单帧数据的平均时间为4.73 ms,均小于激光传感器的扫描周期20 ms,可以达到实时获取并处理数据的目的。
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
涂宏涛 孙玉军 吴明钦 王明初 杨星华
以福建杉木Cunninghamia lanceolata人工林为研究对象,基于15块样地的33株标准木的解析数据,探讨了树冠平均表面积、最大表面积、平均体积、最大体积4个复合指标的预测模型。结果表明:4个树冠复合指标与胸径、树高、冠长、冠幅之间呈显著相关,相应的增加变量可提高模型的拟合精度,但当模型变量增加到2个以上时,模型精度提高不大。模型检验结果表明,以冠幅和冠长为变量的树冠表面积模型为最优;树冠体积以冠幅、冠长和树高为变量的模型为最优。模型的预估精度P均大于70.3%,说明模型可以较好地预估杉木人工林的树冠表面积和体积。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
冯仲科 景海涛 周科亮 吴鸿华
全站仪是一种电子精密测量型工具 ,自 2 0世纪 90年代中期后 ,美、英、德、日等国在林地面积测量、树高测量中初步使用全站仪 .该文首次采用全站仪测量树干上部直径及材积等测树参数 .以全站仪为测量工具 ,在林地中自动测量每 1棵树的树高 ,用直径测量数学模型自动测量树干胸径及任一处直径等参数 ,以及利用树干材积计算数学模型自动计算树干材积 .从其测量结果看 ,测量数据精度很高 .其测量树高的精度可达 1 14 0 0 ,测量任一处直径的精度可达 1 2 0 0 ,且均高于其它测树方法的精度 ,完全能够满足林业测量的精度要求 .由于全站仪的自动化程度很高 ,可与数据采集器实现数据的实时通讯 ,...
关键词：
全站仪 材积 测树精度 自动测树
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
景海涛 冯仲科 朱海珍 王小昆
该文在实践中利用电子全站仪采集树木坐标、树高、胸径等野外数据 ,并将树种作为一种属性自动记录 ,所有数据自动传输给计算机形成信息数据库的信息采集方法 .将林木数字图与现有地形图进行叠加 ,既检验测树精度又提供现有地形图的变化情况 ,在林业工程规划设计中提供树种、直径、树高、小班面积等信息 .由GIS进行信息处理及成果输出 ,实现信息的可视化 .通过对北京西四环外 5 87棵单株树木及 15个小班的实测并经现状地形图检核证明 ,由于全站仪的自动化程度很高 ,利用其采集测树信息具有高精度、高效率的特点 .
关键词：
测树 定位 地理信息系统 全站仪
[期刊] 浙江林学院学报
[作者]
徐文兵 汤孟平
林业调查中,林木遮挡不仅影响定位精度和工作效率,还会导致测量工作难以开展。全站仪自由设站法能有效解决林中通视条件差的制约。自由设站法有多种形式,由于林业调查精度要求相对较低,为了便于野外计算,双边交会法较为适宜。观测交会边长时,采用对边测量,能及时检测已测边长精度。直接解算仪器中心的三维坐标,无需对中和量测仪器高。实践表明,调查单元边长误差可小于5cm,相对误差一般小于1/200,样地闭合差小于树木平均间距的1/2。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
刘云伟 冯仲科 刘永霞 李树伟 王红亮
全站仪作为一种精密电子测量型仪器,将其应用于林业领域,对林业迈向精准化的进程具有重要的推动作用。该文总结了目前全站仪在测量单株立木的树高、胸径、材积等微观领域的应用技术,并探讨和研究其在林分密度、蓄积量的测定以及标准地的调查测定等宏观领域的应用前景。由于全站仪能够自动通讯、自动记录、自动处理各种测树要素,实现一体化观测,因此全站仪将在林业上的更多领域得以应用。
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
王书涵 张晓丽 杨铭 刘会玲
山区高低起伏的地形容易影响样地三维坐标的采集精度,从而限制了高分遥感在山区林业上的广泛应用。以鹫峰林场为研究区,提出了采用全站仪和手持GPS结合遥感图像协同对样地进行定位的方法,并提出了坐标修正方案:即首先运用手持GPS结合全站仪采集样地及单木的绝对大地坐标;然后利用大比例尺地形图采用基于控制点、RPC的两种正射校正方法对覆盖研究区的QuickBird影像进行正射校正,RMSE多光谱控制在1个像元之内,全色图像控制在10个像元之内;并以样地为例分析了样地及单木的匹配精度。研究结果表明:本方案能快速准确地建
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