森林信息化精准计测技术获国家发明专利

由北京林业大学测绘与3S技术中心冯仲科教授申请的“电子角规测树仪及自动测树方法”的发明专利已于2005年11月23日正式授权，获得发明专利权，专利号为：ZL200410006257．4，系北京林业大学近十年来首次获得发明专利权．本发明是关于森林资源抽样调查的仪器和方法，特别是关于森林资源不等概抽样调查的电子角规测树仪及其自动测树方法。此发明共有两项发明内容：①电子角规测树仪：将光学系统与电子系统结合起来，通过光电信号自动转换，把影像数字化，实现精准的自动量测、贮存与传输．②自动测树方法软件：本发明中的角规自动测树方法是在已知的形点法的基础上提出的“推动林分蓄积的形点法”，它能避开通视困难．将角规测树全过程与计算机技术结合起来，对电子角规测树仪传输来的信息进行处理，实现外业内业同步完成．     

基于电子经纬仪及PDA自动量测的电子角规测树原理、功能及精度研究

针对常规角规测树较为粗放的现状,为了满足精准林业的需要,实现单木和林分精准测量,该文以电子经纬仪和掌上电脑为硬件,经PDA编程开发,形成电子角规测树系统,充分发挥了电子经纬仪精密的测角功能和PDA强大的数据处理和存贮功能.利用电子角规可获得树木树干的胸径、树高、任意处直径和材积,树冠部分的表面积和体积,林分的胸高断面积、林分平均高、平均株数、蓄积量和生长量等数据.经过分析,电子角规测树精度为1/7 000,而比特利希角规测树精度总误差达1/32,电子角规的测树精度比普通角规高出200倍以上,其速度也较快.     

TI—59可编程序计算器在角规测树中的应用

T1—59可编程序计算器广泛使用于工农业生产、森林资源清查、工程测量计算、商业投资分析等几十个部门。电算与角规技术缔合,被称为一项技术革命,开始应用于林业调查规划中。本文就甘肃省小陇山角规测树编拟了电算程序,对计算程序使用进行了使用说明,并附有甘肃省小陇山角规测树卡片计算程序,这一程序的交流、应用,对加速林业调查工作的数据运算和技术改进、提高森林调查效率有积极作用。     

电子角规测定森林蓄积量及生长量的基础理论与实践

针对常规角规测树较为粗放的现状,该文提出了电子角规测定森林蓄积量及生长量的基本原理与方法.电子角规是电子经纬仪与PDA的有机结合,电子经纬仪测角精确,配合相应的PDA应用程序,可以准确地实现角规的量测胸高断面积功能.电子角规可以实时准确地量测树木材积,从而可以计算各树形高值以计算林分蓄积量;此外,电子角规还可以准确地测量各棵树相对于样点的坡度以进行坡度改正.为了测量蓄积生长量,该文作者在样点设置固定标桩进行两期观测.为了合理地解释森林蓄积生长,该文采用潜在计数值法,它可以合理地计算出进界木在前期的潜在量,林分实际生长量等于保留木、潜在木和进界木生长量之和.     

天山中东部林区角规测树中角规系数选择的试验研究

本文应用灰色决策的理论和方法,结合实测资料对角规系数进行选择。结果表明:在天山中东部林区实施角规测树时,选择角规系数 Fg=2.0为最优。     

稜镜角规的测树原理和设计

一、前言角規测树理論的創立和角規工具的发明与改进,是林业科学上的重大进步,角規的优点是效率高,应用广:如水平角規可以用来测算林地上树木的胸高总断面积,株数分布、平均直径、上部直径、水平距离和蓄积量等調查因子。这几乎解决了森林調查中的基本調查因子的測算任务。应用角规測树是一种抽样的方法。因而,角規在国际上不仅在林业上得到广泛应用,而且已經为植物群落学的研究所采用。經过1957年苏联林业杂志的介紹,角規在我国即开始試用。1958年我省林野調查队亦进行了試用,在試用过程中,經中央林业科学院試驗証明,用角規測树可以大大提高效率;在南方杉木人工林中0.1公頃标准地上,用木尺角規繞測比每木检尺提高时效6、1倍。由此可见,角规确实是     

全站仪测算伐区设计蓄积的原理及其应用

对全站仪测树原理进行了研究分析，应用全站仪与PC-E500袖珍计算机或PDA连接．可自动测算伐区或样地内每一株立木的树高、胸径或树干任意高度处直径．进而可自动而精准地计算出单木材积和伐区立木蓄积．理论上．树高的量测精度可达1／1400，直径的量测精度可达1／200．实测结果表明：全站仪重复测量数据比较稳定．直径的量测误差在毫米级以内．树高的量测误差控制在厘米级，材积测定精度可优于1％，均高于测树的需要精度．全站仪测树技术实现了实时、快速、精准测定立木材积．不用材积表推求蓄积量．克服了传统测树方法的缺陷，其实测数据可作为伐区设计立木蓄积的测算依据。     

三维激光扫描成像系统在森林计测中的应用

该文介绍了三维激光扫描成像系统的组成、工作原理、仪器的性能指标及软件功能.通过在甘肃省小陇山林业局的试验,总结了三维激光扫描成像系统进行精准测树的流程、内业数据处理方法、提取各种测树因子的方法、测量立木材积以及树冠体积的方法.结果表明:使用三维激光扫描成像系统可以获取树木的立体模型,得到某些传统方法难以获得的数据,如树冠体积、表面积等,并且可以随意重复量测;通过扫描获得的树木材积可以替代传统的区分求积方法,建立材积表不再需要大量伐树;使用立木扫描模型解决了树冠测量的难题.因此,将三维激光扫描成像系统作为精准测树工具,是一种切实可行的方法.     

三维激光扫描系统测树原理及精度分析

该文介绍了三维激光扫描系统的测量原理、测树过程和测树因子的获取方法.在甘肃省小陇山林业局党川林场,通过对立木扫描数据和伐倒木实测数据进行比较研究,结果表明用激光扫描系统进行测树能够获得较高的精度,做到精准监测,满足林业上测树的要求;同时,利用样木三维模型,可以方便地获取传统方法难以获取的测树因子,从而大大拓展了它在林业中的应用.     

全站仪测树的内外业一体化方法研究

全站测树是近年来发展的一种高精度测树方法,但全站仪作为基本通用测量仪仪器,未针对测树过程进行相关设计,在外业之后需要大量的内业工作才能得到相关树木生物参数。据此,进行了全站仪测树的内外业一体化方法研究。基于Windows CE平台全站仪,开发了专业测树程序,提出了测树型全站仪的解决方案,并经过实现和检验,成功的解决了全站仪测树内外业一体化的问题。     

基于16线阵TLS数据的单木识别及林分断面积估测研究

目的地基激光雷达(TLS)可以对林冠下层进行快速、非破坏性的三维测量，与传统森林参数调查相比，节省了大量人力、物力和时间，在林业调查中有广泛应用。目前的研究集中在基于全方位TLS数据的参数提取，全方位扫描获取的点云数据量庞大，所需扫描时间较长，而针对快速扫描的多线阵点云数据的研究较少，相关算法有待提出，多线阵激光雷达数据的应用能力也有待验证。方法以北京市东升八家郊野公园和奥林匹克森林公园内的人工林为研究对象，基于多个单站扫描采集的16线阵TLS点云数据，提出了一种新的树干识别算法。该算法利用点云到达目标单木及周围其他物体距离的差异，检测出树干表面点云，并结合随机采样一致性(RANSAC)算法拟合圆，提取单木胸径；在此基础上引用角规抽样技术，进行林分平均胸高断面积的估测。结果对于多个单站扫描数据，单木检测率均在80%以上，株数密度最小的样地单木检测率可高达95%；对于单站数据，单木平均检测率随着扫描半径的增加而下降，在10 m左右范围内可以达到较高的检测率。以样地中被正确检测到的单木胸径估测值与实测值建立回归方程，单木胸径估测的决定系数R2在0.72~0.82之间；计算各样地单木胸径实测值与估测值的平方平均数，林分平均胸径估测精度均在90%以上，最高可达到99%，表明在样地水平上有较好的胸径估测效果。由TLS提取的胸径值结合角规抽样原理计算林分平均断面积估测值，与实测值相比，林分平均断面积估测精度可以达到90%左右。结论本文提出的算法能够基于单帧16线TLS数据提取单木参数，实现林分平均胸径及单位断面积的快速高效估算，为林业调查提供了一种新方法。      

延庆县森林资源丰富程度初步评价

运用SPSS统计软件中的因子分析和聚类分析对延庆县15个乡镇的森林资源调查数据进行了分析,结果表明影响森林资源丰富程度的两个重要公共因子是森林资源数量水平和森林资源质量水平,并根据所得出的两个公共因子得分对延庆县15个乡镇的森林资源丰富程度进行了排序、分类和评价。     

基于因子分析的临沂县域森林资源丰富程度初步评价

运用因子分析法对临沂市12个县（区）的森林资源二类调查数据进行了分析,结果表明影响森林资源丰富程度的2个重要公共因子是森林资源数量水平和森林资源质量水平。根据所得出的2个公共因子得分对临沂市12个县（区）的森林资源丰富程度进行了排序和评价。结果表明排名第1的是蒙阴县,排名最后即森林资源丰富程度最低的是莒南县。     

山东省森林资源动态变化的非等间距灰色预测

应用灰色系统理论,以1974-2007年山东省森林覆盖率、有林地面积和活立木蓄积量为时间数据序列,建立非等距灰色预测模型。用模型对山东省森林资源主要指标进行拟合,拟合误差均在10%以下,拟合精度较高。使用后验差检验方法对模型进行精度等级检验,求得森林覆盖率、有林地面积和森林蓄积量的后验差检验值分别为0.15,0.23和0.14,均小于0.35,小误差概率均为1,预测精度等级为一级好,预测的结果可以作为制订山东省未来林业发展计划的依据,为建立“数字林业”等提供了一种比较理想的预测方法。预测结果表明：2020年森林覆盖率为26.78%,还达不到2020年森林覆盖率达到30%以上的生态省建设阶段性目标。因此,山东省应加快森林资源发展,稳步提高森林覆盖率,明显增加森林蓄积量,提高林分质量,避免造成森林资源的逆转。     

t检验在遥感数据建模中的应用

以山东省2006年共15景TM遥感影像灰度值与地面角规抽样实测数据为基础,采用多元回归估计的方法建立了森林蓄积量与遥感影像灰度值信息之间的反演模型。并通过t检验选择影响蓄积量估测的主要因子,使参与建模的变量因子达到最佳状态。     

千山仙人台国家森林公园风景资源评价

在对千山仙人台国家森林公园风景资源进行详细调查的基础上，分析其风景资源特点，分别采用定性和定量的方法，对公园的森林景观资源、地貌景观资源、天象景观资源、人文景观资源、风景资源质量、区域环境质量以及旅游开发条件进行全面评价，评价结果累计得分40．6，符合1级森林公园风景资源标准。     

3S技术在拉萨市森林植被调查中的应用

综合介绍了在西藏高寒生态条件下，利用3S（RS、GIS、GPS）技术对拉萨市森林资源进行调查的可行性、技术路线及成果精度，并指出了3S技术在西藏森林调查的运用前景。