基于智能手机单目视觉的多株立木高度提取方法

  目的  提出一种智能手机单目视觉下的多株立木高度提取方法。  方法  该方法以智能手机为采集设备,利用Graph Cut 算法对输入的立木图像进行分割定位,实现单幅图像中多株立木轮廓的自动获取;再通过智能手机相机对摄像头进行标定,从而基于几何相似法获取智能手机相机图像的深度信息。在不同角度下拍摄标靶,进行深度提取模型的精度优化,进而确定信息提取的最优方位。同时,结合高精度陀螺仪获取相机俯视角,根据提取的深度信息和相机俯视角实现非接触条件下的多株立木高度测量。  结果  使用型号为MI 2S的小米智能手机为试验设备,在本方法中的立木高度测量模型具有良好的稳定性,并且试验中最高相对误差为2.45%,树高测量精度可达97.55%。  结论  基于智能手机单目视觉下的立木高度提取方法精确度高、操作简便,能够有效满足国家森林资源二类调查中对于树高测量精度的要求。      

基于冠层图像测算马铃薯群体叶面积的方法

为探索基于冠层数码图像测算马铃薯群体叶面积方法的可行性及准确性。本研究采用拍摄技术与图像处理技术相结合的方法,对比分析了马铃薯冠层投影面积与叶片系数法、叶片图像法所获马铃薯群体叶面积之间的定量关系。结果表明:马铃薯冠层投影面积(x)与叶片图像法所测株体叶面积(y)间存在极显著的二次项型正相关关系,?=-0.001x~2+7.620x–2827,R~2=0.901。该冠层图像法株体叶面积测算模型在马铃薯块茎形成期至块茎膨大前期偏差较小,块茎膨大前期精度最高;在苗期与块茎膨大后期偏差较大。基于冠层图像进行马铃薯群体叶面积的快速、无损测算,具有可行性。     

单株立木图像信息的提取与解算

该文采用数码相机获取立木的图像信息，对单株立木图像信息的提取分别运用近景摄影测量DLT模型和双目立体视觉技术进行解算，解决了立木图像信息与立木二维坐标之间的解算问题.基于近景摄影测量技术树木图像信息的二维处理方法，简化了解算方程，提高了求解的运算速度.在提取单株立木形状参数时, 采用计算机双目立体视觉技术存在着操作复杂、成本高的缺点.实验结果表明，应用近景摄影测量技术提取单株立木图像信息的方法有效、可行.      

立木枝杈点自动识别方法

立木整枝机器人在整枝作业过程中需要实时自动识别立木枝杈点并计算出其相对空间位置关系.该文给出了一种适用于立木整枝机器人的立木枝杈点识别新方法.该方法首先使用数学形态学方法对图像进行二值化处理,然后对二值图像进行骨架化处理,最后将骨架化后的图像与一个3×3的全1矩阵构成的模板进行卷积运算;卷积结果大于给定阈值3的像素点就是枝杈点位置.实验证明,该方法能够比较准确地检测到立木图像枝杈点并计算出枝杈点的位置.      

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。      

空间前方交会中外方位元素误差对测量立木高度的影响

从理论上推导了外方位元素包含误差的情况下,利用空间前方交会法对测量树高的影响,并对影响树高测量精度的外方位元素误差进行了实践检证。结果表明,外方位元素在一定误差范围内,利用空间前方交会理论测量树高,精度较高。     

应用生长率模型测算林分生长量的方法

提出一种新的测算林分生长量的方法,即根据经验方程Ｐ＝ａ／ｔ＋ｂｔ＋ｃ导算出不同地区各树种林分生长率计算公式,算出不同林龄林分生长率,再根据林分蓄积量即可推算出林分生长量。以油松树种为例分析了林龄与生长率的关系,不同立地条件对林分生长率的影响,进行了生长率模型的拟合,计算了公式拟合精度,编制出秦岭东部林区树种生长率表。     

粮食目标价格测算方法及其应用

为探讨粮食目标价格测算方法,本文拟对不同区域粮食成本价格、生产价格测算为基础,引入同区域城镇就业人员收入和种粮农民法定休息日应该享有的收入权益等因素,综合计算出该区域粮食产品应达到的目标价格水平,建立起粮食成本价格、生产价格和目标价格3套测算公式和成本指数、价格指数计算方法,以期为核定不同区域粮食目标价格或设定相应的补贴标准提供参考。     

雷公藤叶面积的测算方法

叶面积是树冠特征的重要标志,是估算植物特征的重要参数.通过对雷公藤叶面积、叶长、叶宽、叶长宽乘积的测量和计算,拟合了叶面积与叶长宽乘积方程,检验了叶面积测算经验公式,测算了叶相关系数,为生产实践中雷公藤叶面积的测算找到了简便、快捷、适用的方法.     

基于拉绳传感器的单株立木树高提取方法

【目的】开发一种伸缩式测高仪,以解决基于三角函数原理设计的测高仪器测量落点范围受限的问题,以及实现垂直生长和倾斜生长立木树高精确测量。【方法】基于拉绳传感器测高原理,以光电编码器、无刷直流电机、卷盘和钢绳为主要结构,研发了伸缩式测高仪。以皮尺为测量伐倒木树高为真值,利用伸缩式测高仪、布鲁莱斯测高器和森林罗盘仪,分别测量了20株垂直生长样木和11株倾斜生长样木树高精度结果,比较各仪器测高的准确度、方差和t检验结果;用4种仪器分别连续6次测量8号样木（垂直生长样木）和26号样木树高（倾斜生长样木）,比较各仪器测高的精密度。【结果】结果显示：伸缩式测高仪测量垂直生长林木树高和倾斜生长林木树高的精准度分别为0.034和0.028 m,方差分别为5.60和9.94,精密度分别为0.028和0.015 m。布鲁莱斯测高器测量垂直生长林木树高和倾斜生长林木树高的精准度分别为0.154和0.267 m,方差分别为5.76和10.00,精密度分别为0.150和0.125 m。森林罗盘仪测量垂直生长林木树高和倾斜生长林木树高的精准度分别为0.059和0.183 m,方差分别为5.66和10.02,精密度分...     

作物需肥量的测算方法

据研究,作物生长所必须的营养元素有16种,对于这16种元素来说,虽然作物对每种元索的需要有多有少,作用各不相同,但是他们对作物的生长发育同等重要,缺一不可,不能相互代替,当土壤中缺少什么时。就必须通过施肥来补充什么。别无它法,且各种营养元素之间还要保持一定的比例。若过量施用某一种营养元素,反而会破坏养分平衡,     

近似联合训练的Faster R-CNN对立木图像的检测与识别

为提高复杂背景下立木图像的识别准确率,提出近似联合训练的Faster R-CNN对立木图像进行目标提取并分类。首先迁移ImageNet上的模型VGG16、ResNet101和MobileNetV2提取图像特征并微调网络,然后构建新的数据集包括7科10种立木图像共2 304张,通过该数据集训练和测试3种网络模型下的Faster R-CNN。结果表明,通过近似联合训练的Faster R-CNN得到的均值平均精度分别是93.64%、92.38%、92.58%,对于不同种属的立木,VGG16网络效果最佳。由于光照会对图像识别造成影响,将光照平衡前后的结果作对比,得到光照平衡后的立木图像识别结果优于平衡前。并利用训练的模型对斜向生长的立木图片进行检测,结果显示生长方向不影响图像识别准确率。证明该方法在具有复杂背景的立木图像上具有良好的效果,对更多立木的识别有一定的参考价值。     

立木整枝机设计方法与主要参数的研究

该文研究了立木整枝机的工作方式、切削机构、传动机构,提出了螺旋式上升、锯链式切削机构、机械传动是较为理想的整枝机的工作方式.同时,对整枝机的工作参数、对象进行研究,提出了整枝机的合理工作参数,设计了一套测试系统;采用测力传感器测定整枝机系统轮胎与树木的作用力,计算出了轮胎与树木之间的摩擦系数;测定了侧柏、银杏、刺槐等几种主要树木的摩擦系数,为整枝机的动力选择提供了重要的依据.      

一元立木系列材积表的编制及应用

根据“林分材积曲线可以标准化,且在标准化后的材积曲线误差很小”的理论,利用江西省小叶(山东)林场收集的林分资料,试编了杉木人工林一元立木系列材积表。经检验分析认为:此表既具有二元立木材积表相近的精确度,也具有一元立木材积表使用简便的优点,且适用地区较广。这一实践为编制估测精度高、使用简便的立木材积表提供了重要信息。     

基于全站仪测树技术的立木求积方法研究

全站仪应用于森林调查领域,对林业迈向精准化的进程具有重要的推动作用。该文通过用全站仪对100株落叶松胸径的测定,以轮尺所测值为真值进行比较,得出平均值相差0.18cm,单值最大值相差1.2cm,最小值相差为0,平均误差率为1.52%,不超过3%,完全可以满足调查精度的要求。同时,通过实验,指出了精准测径的关键技术,提出了利用全站仪对立木区分求积的具体方法,为精准获取森林资源数量提供了一种新的方法。     

Pilodyn方法评估阔叶树种人工林立木的基本密度

该文采用Pilodyn设备评估立木的基本密度,以建立一种快速准确预测立木基本密度的方法。首先以我国种植的I-72杨、粗皮桉、尾巨桉和尾叶桉等4种阔叶树种人工林为研究对象,选择立木胸高位置处南北向进行Pilodyn测试,然后在Pilodyn测点位置附近钻取生长锥锥芯,并测定木材基本密度,最后比较立木的Pilodyn测试结果与木材基本密度之间的相互关系。结果表明,在未剥除树皮条件下,使用Pilodyn方法评估立木胸高处外侧的基本密度比整个径向的基本密度更具有优势,其中I-72杨、粗皮桉和尾巨桉的Pilodyn测试结果与外侧的基本密度均存在较好的负相关性,但尾叶桉的Pilodyn测试结果与外侧及整个径向基本密度之间没有显著相关性（P0.05）。在剥除树皮条件下,粗皮桉和尾巨桉的Pilodyn测试结果与外侧及整个径向基本密度之间均存在显著的负相关性（P0.001）,高于未剥除树皮时的结果;而尾叶桉的相关性不显著（P0.05）。虽然Pilodyn方法在预测立木木材密度上存在一定的局限性,但通过剥除树皮的方法可显著提高其预测立木外侧及整个径向基本密度的准确性。      

一种全站仪精准量测立木直径的方法

立木直径是森林资源调查的重要参数。本文提出了一种基于免棱镜全站仪对边测量原理的立木树干直径精 准量测方法,并以南方全站仪NTS-3401 为例,对该方法的理论精度进行了论证,结合量测数据对实际精度进行了 分析。结果表明:免棱镜全站仪对边测量原理的立木树干直径精准量测方法的理论精度中误差在0.4 mm 以内;使 用胸径尺量测立木直径3 次取平均值作为真值,用来检验全站仪量测立木树干直径的精度,数据表明真误差控制 在1 mm 以内,而林业测量中要求测量结果精确至1 mm。本文提出的全站仪精准量测立木直径的方法达到了林业 测量中量测立木直径毫米级的精度要求,可以解决非接触式量测立木上部(2 m 以上)直径的难题。      

征地价格的测算方法研究

科学地测算征地价格能够协调征地过程中农民权益与国家权益之间的冲突。本文通过对目前四种广受关注的征地价格测算方法进行总结和分析,指出这些测算方法的优点和存在的不足,并提出了相关的应用建议。     

山杨林立木材积表的编制

一、地貌根据地貌成因原则进行分类,大兴安岭地区属中山、低山和台原。全区山势不高,一般海拔700—1000米,高峰大多只14米左右,最高峰奥科里堆山也仅1530米,虽为我国最北山区却无常年积雪。该区虽在地貌上属中、低山和台原,但由于流水侵蚀、风蚀和大山冰川作用,以及地质的不断变化,使其外貌呈丘陵状,绝大部分山顶浑圆,相对高度不大,仅在100—400（500）米间,山峰多分散孤立,几无连峰继岭现象。