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,精密度分别为0.056和0.066 m。【结论】伸缩式测高仪各项测量精度结果要优于布鲁莱斯测高器和森林罗盘仪,不仅解决外业调查与内业录入脱节的问题,还能够有效满足国家森林资源连续清查和森林资源规划设计调查等项目对立木测高的要求。