树木测量的作业流程和方法研究——以香港树木测量为例

文中通过对作者近年在香港参与实施并完成的几个树木测量项目的总结,介绍在香港完成该项工作的一般要求、作业流程及技术方法,以期能给开展这项测量工作的机构和专业人员提供参考。

超站仪技术在树木测量中的应用研究

为了实现对树木高精度无损的测量,掌握每棵树的树高、树冠等因子,以便实现对林木生长趋势的更好研究,来预测树木生物量,反映林地生产力,本文以超站仪在北京市二类调查项目的应用为例,介绍了超站仪在林木测量中原理的运用,结合项目本身,讨论其实施方法、注意事项,对测量精度和测量的特殊环境进行了分析,提出3维树木体积测量的新方法,并且精度达到90.14%。实践证明,超站仪在树木测量较常规仪器具有很大的优势,为当代精准测量提供了数据保障。

一种便携式树木胸径测量装置的设计

树木的胸径和树干倾斜程度是评价其生长状态的重要数据。为了提高相应数据的采集效率,基于角度传感器和倾角传感器,设计了一款测量树木胸径和树干倾斜角度的一体式测量装置。配合Android端手机APP使用,可实现数据的实时读取、记录、上传等功能。相对于传统的调查作业方式,该装置一方面减少了测量树木胸径和树干倾斜角度所需的时间,同时也精简、综合了测量树木胸径和树干倾斜角度所需的量具,降低了人工作业的劳动强度。

单幅未标定像片进行树木形态测量的新方法

在分析总结树木测量常规方法优缺点的基础上,提出一种利用单张未标定数码像片进行树木测量的新方法,该方法简单、快捷且易于实现。该方法利用摄影前后的几何不变量-交比对照片进行解析,在一定已知长度的支持以及灭点和灭线的辅助下,推导出与已知线段共线的及与已知线段共面的距离量测算法。最后将其应用到树木形态参数测量中,实例分析表明该方法测量树木胸径、高度和冠幅可获得较高的精度,能达到树木形态尺寸测量的相关要求,证明该方法的正确性和有效性。

基于变论域模糊控制算法的树木年轮测量仪直流电机转速控制

为提高电机转速控制精度,分析了PID控制算法和变论域模糊控制算法原理,分别使用这2种控制算法控制年轮测量仪直流电机,并对落叶松、油松、云杉、山杨、白桦、红桦、辽东栎等7个树种圆盘进行测试,每个树种测试10次。变论域模糊控制算法电机转速在电机启动后约90ms后进入稳定状态,PID控制算法约需要160ms才进入稳定状态。在70组测试数据中,变论域模糊控制算法的误差标准差的总平均值是33.8r/min,PID控制算法的误差标准差的总平均值是40.3r/min,模糊控制算法的控制精度比PID控制算法高0.21%。试验结果表明:变论域模糊控制算法与PID控制算法相比,变论域模糊控制算法响应速度快、鲁棒性好、稳态误差小。在变论域模糊控制算法的控制下,年轮测量仪对7个树种的平均年轮测量精度是84.38%,而PID控制算法下的平均测量精度是78.13%。因此,年轮测量仪直流电机控制算法选用变论域模糊控制算法。

心理因素影响学生会计证考试成绩的实证研究——基于树木人格测量法

文章通过树木人格测量法对北京市经济管理学校学生的会计证通过情况的心理因素进行分析,对比通过会计证考试和未通过会计证考试学生的心理因素的差异,分析通过会计证学生应具备的心理素质。研究表明,有恋母情结、骄傲或自卑、过于感性和过于理性、外向型性格、固执性格、心理压力大、完全不守纪律等心理因素不利于会计证考试的通过。建议在教学和管理中,消除不利于学生的不良心理因素,为会计证的顺利通过提供必要条件。

树木径向生长测量仪的应用研究

树轮气候学是研究全球气候变化的重要方法。长期监测树木径向生长是揭示树木径向生长对气候变化响应机理的基础。通过树木径向生长测量仪可以长期、连续且高分辨率地监测记录树木的径向生长。本文从树木径向生长测量仪的研究与应用出发,综述了国内外的研究进展情况,并对未来发展趋势提出展望。

基于双边滤波算法的树木点云模型去噪方法研究

针对三维激光扫描仪获取的树木点云数据存在噪声点的问题,结合双边滤波算法,通过设定空间邻近度因子σc值不变、灰度邻近度因子σs变化以及σs值不变、σc变化的2种不同参数取值状态,根据计算得到的双边滤波权因子α,选择剔除部分与当前采样点距离过大的相邻采样点,更新所有的数据点,最后得到经过滤波后的新数据点。经过对比分析2种参数取值状态下的不同去噪结果,可得到合理的参数取值,进而实现对树木点云模型去噪的处理,且达到保持原特征的目的。最后选取2个合适的实验数据模型,进一步对实验结果进行验证。实验结果表明该算法简单高效,噪声去除效果良好,具有较好的实用性和研究意义。

基于单张影像的树木量测模块设计

树木测量与评估是一项大型工程实施前需要进行的工作,以获取工程范围内树木的数量、种类、生长状况等信息,从而有助于制定相应的工程计划和树木保护方案。通过对现有树木测量方法的介绍,提出一种利用树木调查像片,简单易行的、基于生物学假设和像素一致性的单张影像树木量测方法,该方法已在实际作业中开始进行试验性应用。

图像测量技术在森林调查中的应用

从森林调查中树木测量方法着手,对图像测量技术在森林调查中的具体应用进行了探析,旨在通过研究,进一步促进森林调查工作管理水平的提升。

基于无棱镜全站仪的树冠体积算法

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;与三维激光扫描仪相比,大体上有10%～20%的误差。考虑到,无棱镜全站仪野外工作环境要求和造价都远低于三维激光扫描仪,因此,本文的方法具有较强的实践意义和应用价值。

移动测树激光扫描仪车载机构及车主参数确定

森林的规划利用需要对森林资源进行精确估测。在新的作业环境下,需要研究新型树木信息采集装置来适应复杂的林区环境同时实现数据的高效采集,自行式树木测量激光扫描仪是能够实现林分数据高效采集的设备之一。为了实现扫描仪在林中机动灵活地移动,并迅速架设,保证平稳工作,需要开发一个扫描仪车载自行机构。机构由车、调平平台、桅杆和云台四部分组成。通过对坡度、灌木高度、树高和树木坐标等数据的采集和分析,确定了调平平台的调平角度、桅杆的初始高度和工作高度、云台的水平和竖直方向的旋转角度、车的尺寸、车的牵引力和额定功率等主要工作参数。

内蒙古大兴安岭南段山杨径向变化特征

为系统探究我国北方半干旱区山杨(Populus davidiana)径向生长的季节变化规律及其与气候因素(温度、降水等)的响应规律,进一步认识气候变化背景下半干旱区树木生长机制。在内蒙古赛罕乌拉森林生态系统国家定位观测研究站山杨次生林内,通过野外长期定位观测技术对山杨径向生长和环境因子进行1 a的连续观测,分析山杨径向生长的动态特征及其影响因素。研究结果表明:山杨茎干日动态表现出反相位模式,在生长季(5—9月)表现为树干径向变化在白天达到谷值、夜晚达到峰值的变化模式,在非生长季(2020年10月—2021年4月)树干径向变化在白天达到峰值,夜晚达到谷值;在生长季前期(4月上旬—5月中旬)山杨径向生长受到土壤水分的显著影响。在生长季中期(5月中旬—7月下旬),温度(土壤温度、空气温度)和降水是山杨树干径向生长的主要影响因素。研究结果揭示了生长季早期土壤水分对于半干旱区山杨径向生长的重要作用。

测量树木

在“我们的幼儿园”方案活动进行之初,孩子们只是提出要研究幼儿园的各个部分、基本设施,后来,便延伸到幼儿园的树、车及工作人员等。在“幼儿园的树”活动中,孩子们研究了树的种类、特征、作用等内容,其中耗时最长,也是孩子们最感兴趣的是“测量树木”这一活动。

树木径向生长机制监测和模拟研究进展

传统的树轮气候学重建研究是基于现代仪器观测资料和树轮序列的统计相关实现的,缺乏机制方面的研究。可靠地重建历史时期的气候变化,需要理解树木径向生长的气候响应机理。目前,国际上的树木径向生长机制研究主要有两种途径,监测与模拟,其中监测研究包括应用树木径向生长测量仪(Dendrometer),微树芯法(Mi-cro-coring)和针刺创伤法(Pinning)3种。从两类大的研究途径出发,综述了国内外的研究进展情况,并对未来发展趋势提出展望。