数字近景摄影测量用于森林固定样地测树的研究

该文以普通的光学或数字相机为工具,借助计算机建立数字近景摄影测量系统. 系统通过普通相机对固定样地摄影,建立以内、外方位元素(x0,y0,f;XS,YS,ZS,ω,k,φ)为未知数摄影测量共线方程,通过DLT变换,求得待定参数,进而把像方空间和物方空间联系起来,借助计算机系统,就可确定像方任一点坐标(x,y)对应的物方坐标(X,Y,Z),从而恢复物方空间立体,计算胸径、任一处直径、树高、树冠体积等测树指标. 这种系统不需要像控点就能建立待测目标的数字模型. 实验结果表明,通过此摄影测量系统可测量树高、胸径、树冠体积等,树高测量的相对误差为2%,胸径测量的外符合误差为1%,树冠体积的内复合误差为3%. 因而证明此方法可望用于森林固定样地测树.     

利用均值类非完备型竞争指标分析林木竞争

采用典型选样法在青山湖地区设置样地进行调查,利用4类对象木比样地均值竞争指标对样地优势木进行竞争分析,分别是一维测树指标：相对胸径、相对树高和相对冠幅;二维测树指标：相对生长立面、相对树冠投影;三维测树指标：相对树干材积、相对树冠体积;四维测树指标：相对树冠生态空间;其中二维、三维、四维测树指标是根据各测树因子的生物学意义提出的新的均值类非完备型测树指标。利用4类指标分析调查地林木竞争状况,并对各竞争指标结果进行相关分析及主成分分析,结果显示：相对胸径、相对树高、相对冠幅3个指标对林木的竞争反映能力不强,相对树冠生态空间、相对树冠体积、相对树冠投影等指标可随林分密度变化表现出明显差异,能较好的反映林木的竞争状况,其中以相对树冠生态空间最适合反映林木的综合竞争状况。     

基于尤溪县一类资源调查样地数据的回归估计

该文利用2008年尤溪县一类资源调查样地资料进行回归分析,结果表明:建立的线性回归方程,样地平均胸径对标准木胸径的回归方程:y?=1.594+0.905x,样地平均树高对标准木树高回归方程:y?=0.331+0.985x,样地平均胸径对标准木树高的回归方程:y?=2.800+1.026x,样地平均树高对样地平均胸径的回归方程:y?=-0.482+0.803x,样地平均树高对标准木胸径的回归方程:y?=0.555+0.748x,标准木树高对标准木胸径的回归方程:y?=0.191+0.762x,其方差检验F值分别为345.05、1 123.09、278.83、439.42、212.37和291.77,相关系数t值分别为18.589、34.065、16.695、20.942、14.590、17.091,主要调查因子间的相关性极显著,调查资料可靠性很强;以样地标准木的胸径、树高与样地平均胸径、平均树高为基础数据,建立样地标准木胸径与样地标准木立木材的回归关系,其幂函数回归方程为V=0.00016753D2.357595639,相关系数r值为0.892 9,具有极显著差异,可应用于杉木为优势树种的林分利用样地蓄积量估算值推算林分蓄积量。     

智能手机单片摄影测树技术研究与试验

森林因子采集是林业观测的重中之重，智能手机为林业调查提供了新思路、新手段。为了更高效、精确的观测森林，以智能手机为载体，摄影测量学、测树学原理为理论基础，Java为开发语言，设计了一套单片摄影测树系统。系统仅利用智能手机的定焦镜头正直拍摄一张图像，即可进行单木的胸径、树高、材积的自动解算，同时，还可进行林分平均胸径、蓄积量和林分密度的自动解算。通过对200株立木进行胸径、树高、材积测量试验，对15块样地进行林分平均胸径、林分密度和林分蓄积量测量试验。结果表明，单木因子测量的相对偏差为4.95%～5.86%，相对均方根误差为6.09%～7.46%，林分因子测量的相对偏差为0.51%～1.46%，相对均方根误差为7.47%～8.6%。以上指标均高于传统林业测量的精度要求，该技术可以在林业调查中推广使用。     

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.     

数字近景摄影测量辅助三维激光扫描用于森林固定样地测树原理探讨

近景摄影测量和近年来发展起来的三维激光扫描技术已广泛用于树木三维数据的获取,通过近景摄影测量技术和三维激光扫描方法获得的数据各有优缺点,但它们优势互补构成获取立木数据强大的工具。三维激光扫描有快速获取数据的优点,缺点是容易留下没扫描的空白区域（扫描漏洞）;摄影测量能根据人们的主观愿望布置测量控制网,很灵活地采集数据点,能够补充扫描漏洞没有数据点的缺陷,缺点是因布置测量控制网,要增加劳动强度,再者在影象上灰度变化不明显的部位无法获得同名像点,在一定程度上制约着三维建模的精度。试图探讨利用近景摄影测量辅助三维激光扫描的数据采集技术来恢复单木空间实体,计算胸径、任一处的直径、树高、树冠体积等测树指标,最后得出材积方程,服务于森林资源的精准监测。     

基于多基线近景摄影测量系统的树木形态结构测定技术的研究

应用Lensphoto多基线数字近景摄影测量系统,对5、6、7、8、9年生核桃和5、6、8、9、10年生杏树的三维坐标参数进行了近景摄影测量,得到平均误差在X轴方向误差为0.001 0 m,Y轴方向误差为0.001 4 m,Z轴方向误差为0.000 4 m,水平方向误差为0.001 8 m,整体误差为0.001 8 m。以6年生核桃和9年生杏树为例,利用多基线数字近景摄影测量系统对被测树木进行了形态结构测定,获得了高精度的树高、胸径、枝下高、冠幅以及分枝角度等主要形态结构数据,从而为树木形态结构精确测定以及树木可视化研究提供基础数据和理论支持。     

基于全数字摄影测量的林分立木高度量测

树高是森林资源调查中的主要测树因子之一,快速准确地量测树高具有现实意义和应用价值。该文收集了东北林业大学哈尔滨市试验林场的16张航片和相应的外方位元素,建立了一个测区,通过模型的内定向、相对定向和绝对定向构建测区的立体像对模型;在立体像对模型的基础上,利用专业的数字摄影测量平台,量测研究区域内的32棵样木的高度;同时使用超声波测高器在准同步状态下实地测量32棵样木的实际高度,并将实地测量结果与数字摄影测量结果进行对比分析。结果表明,两组数据的差异不显著,基于数字摄影测量的立木高度量测的实际精度为90.92％,使用数字摄影测量量测立木高度的方法精度较高。      

柚木冠幅与树高、胸径的回归分析

为考察柚木生长因子与冠幅的关系,准确反映各生长因子与冠幅之间的关系,建立冠幅预测模型,为柚木人工林目标树经营提供理论依据。以广西凭祥、云南德宏、云南景洪、海南乐东4个地区不同林龄阶段的柚木人工林中优势木为研究对象,以胸径、树高、冠长、林龄4个因子作为变量与冠幅进行回归分析,筛选关键因子建立柚木冠幅生长的预测模型。结果表明,胸径(R=0.5342,P=0.0001)、树高(R=0.1798,P=0.0026)是影响柚木冠幅的关键因子;胸径、树高与冠幅的一元回归方程:冠幅与胸径y=15.7893x+1.84766(F=516.4180,P=0.0001),冠幅与树高y=0.3717x-0.60189(F=174.2954,P=0.0001)。并应用胸径、树高2个关键因子与冠幅建立回归模型:y=13.5658x1+0.1064x2+0.35866(F=279.5048,P=0.0001),计算结果与实际测量结果差异性较小(F=0.0140,P=0.9072)。可以根据目标树的培育目标胸径、树高因子,利用该模型来预测该目标树的冠幅,从而确定单位面积内保留目标树的数量。     

应用地面三维激光扫描对白桦单木结构参数的提取

应用地面三维激光扫描仪,在大小兴安岭地区的4块白桦(Betula platyphylla)次生林样地进行单木扫描,对扫描后树干点云进行分层处理并设置阈值;运用Hough变换算法提取单木位置与胸径,利用树干生长方向得到树高与冠幅;运用回归分析对算法估计值和实测值进行拟合,判断算法的准确性;利用体元模拟法与传统体积计算方法分别估测树冠体积,分析两种算法的差异。结果表明:4块样地的单木识别率较高,平均为86.5%;4块样地的单木胸径、树高、冠幅估测的决定系数(R~2),分别为0.82、0.79、0.83,相应的均方根误差分别为2.03 cm、1.98m、0.45 m,显示了较好的估算精度;利用体元模拟法与传统树冠体积计算方法得到4块样地中树冠体积的平均差异为35.6%,两种算法间4块样地平均决定系数为0.96,拟合较好。     

主要测树因子对马尾松产脂量的影响

[目的]探讨测树因子对马尾松产脂量的影响。[方法]对不同林龄采脂经营的马尾松林分和高产脂林分标准地进行调查及其产脂量测定。[结果]胸径对产脂量影响明显,产脂量随着胸径的增大而增大;树高对产脂量的影响没有胸径明显,其对产脂量影响体现在冠高比上,同一林龄,产脂量往往随着冠高比的增加而增大,中龄林保持0.6以上,近熟林保持0.5以上,成、过熟林保持0.4以上的冠高比,可获得较高产脂量。[结论]冠高比对产脂量影响是综合作用的结果,胸径和冠高比互补效应十分明显。     

天目山针阔混交林林木碳储量树种分布特征

在浙江省天目山区针阔混交林内设置固定标准地,采用实测调查法,调查样地内所有胸径≥5 cm的林木特征值。根据调查数据,对重要值中前13种主要乔木树种的碳储量及其按径级、树高级和冠幅级的分布特征进行了研究。结果表明,天目山针阔混交林林分中主要的固碳树种为马尾松和白栎,针叶树种的碳汇效应优于阔叶树种。林分碳储量的径级分布总体上呈“中间大两头小”的特征,碳储量在不同树高级和冠幅级处变化较为相似,均为各优势树种碳储量的分布随着度量级的增加而增长,至1个峰值后,又随度量级的增加而下降,整个变化趋势呈现近似正态的峰状曲线。     

基于无人机影像的银杏单木胸径预估方法

胸径是立木测定的基本因子,自动获取胸径数据是准确高效计算森林蓄积量和生物量的关键。以银杏Ginkgo biloba为研究对象,通过无人机获得影像数据,利用运动恢复结构（SFM）方法生成数字表面模型和正射影像图,进而提取单株银杏的树冠面积（A_c）,冠幅（W_c）及树高（H）。3个参数分别与胸径（D_BH）建立一元回归模型（A_c-D_BH,W_c-D_BH,H-D_BH）,二元回归模型（A_c&W_c-D_BH,A_c&H-D_BH,W_c&H-D_BH）和三元回归模型（A_c&W_c&H-D_BH）。52组拟合样本的结果显示:A_c&W_c&H-D_BH模型的决定系数（R2）最高为0.825 0,均方根误差（E_RMS）最小为0.959 1。19组检测样本的结果显示:A_c&W_c&H-D_BH模型反演的胸径值误差率为4.20%,小于A类森林资源胸径因子允许的误差值（5%）。研究结果表明:通过无人机采集树冠面积、冠幅和树高3个参数,可计算得到较高精度的胸径值。     

松黄叶蜂对油松生长发育的影响

松黄叶蜂 (N eodiprion sertif er)危害油松后 ,油松生长量随着叶蜂种群数量增大而降低。即随着食叶量由 0 .0 0 %～ 1 0 0 % ,年高生长量降低 9.76%～ 41 .71 % ;径生长量减少 1 2 .91 %～ 3 1 .3 2 % ;木材蓄积量减少2 1 .99%～ 5 4.98%。该叶蜂在树冠下枯落物中结茧量分别与食叶量和年高生长量、径生长量、木材蓄积量的损失量有下列线性关系 :食叶量 W=2 1 .5 5 1 8 0 .3 43 2 X,年高生长损失量 Y=-5 .91 3 2 0 .1 3 85 X,径生长损失量 Z=3 .2 881 0 .0 777X,材积损失量 P=4.2 2 48 0 .1 471 X     

全站仪测算材积的原理及精度分析

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 ,提高工作效率 .全站仪在测树中的应用 ,不仅提高了测树速度、精度和效率 ,更重要的是不用伐倒林木和爬树 ,不对林木有任何损害就可以自动、实时获取测树因子 ,它在林业测量有广泛的应用前景 .     

甘肃大野口青海云杉距离加权大小比竞争指数研究

在研究对比距离加权的大小比竞争指数时,采用不同竞争木确定方法和参数可反映竞争压力效果差异,为其将来在林业生产实践尤其是林业遥感中的应用提供参考。本文以甘肃大野口青海云杉天然林为研究对象,以距离加权的大小比指数通用模型为基础,采用Pearson相关性和方差分离的方法,通过探究竞争对林木高径比(树高/胸径)生长的影响,对比分析了分别采用固定面积法、树冠重叠法、圆锥搜索法确定竞争木,以胸径、树高、冠幅分别为大小比参数,以固定半径、树高和、冠幅和分别为相对距离参数时,不同竞争指数反映竞争压力效果的差异。结果显示:1)竞争指数与高径比呈显著正相关(P < 0.01),并且相关性会随着下层林木从样本中的逐渐剔除而增强。2)针对研究区林分,圆锥搜索法是3种确定竞争木方法中效果相对最好的,其次为固定面积法,最差为树冠重叠法。3)除固定面积法外,选用树高和为相对距离参数的竞争指数与高径比的相关性大于选用冠幅和。4)以胸径比为大小比的竞争指数与高径比的相关性最大,其次为冠幅比,最小为树高比。5)排除与生长因子协同作用部分,以树高比为大小比的竞争指数对高径比变异的独立解释力最大(15.7%),其次为胸径比(7.3%),最小为冠幅比(3.6%)。综上表明,针对青海云杉天然林,距离加权的大小比竞争指数能够有效反映林木所受竞争压力情况,但竞争木确定方法和模型参数选用不同,其所反映的竞争效果也不同。3种竞争木的确定方法以圆锥搜索法为最佳,距离权重函数中以树高和为相对距离参数最好,而大小比参数选用树高相对更具生态学意义。