可穿戴式树木测高帽的研制与试验

针对现有的林木测高理论和测量技术的局限性,本研究研制了一种可穿戴式树木测高帽,实现了树高和相对坐标的测量。该设备以单片机、九轴传感器、红外测距模块等主要硬件为基础,通过测量距离、倾角和磁方位角3个参数,基于三角函数原理,嵌入操作软件,实现树体高度、相对坐标和冠幅的数字化、一体化精确测量。以四蕊朴Celtis tetrandra为测量树种,分别以不同距离(3~17 m)和树干不同高度(10 m距离,5.01~0.90 m)为测量对象,以鱼竿+皮尺为树高测量理论真值,将可穿戴式树木测高帽、手持激光测距仪和罗盘仪进行测量比较试验;以32株四蕊朴干为测量对象,以罗盘仪为方位角测量理论真值,与测高帽比较测量;以同一株滇朴为测量树种,分别以不同距离(0.94~20.74 m)为测量对象,以皮尺为水平距离测量理论真值,分别以测高帽和手持激光测距仪比较测量。结果表明,在树高、方位角和水平距离测量时,可穿戴式树木测高帽的准确度和中误差优于其他两种测量方式。