【摘 要】
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胸径、树木位置是进行森林资源调查及信息化管理的重要测树因子,准确而高效的数据获取一直是广大林业调查人员共同的期盼。然而传统调查工具,需人工判读和记录数据,精度不高、效率低下、数据易错;新兴调查工具或方法,因成本高、难携带、实用性差等诸多问题难以应用推广。本文采用传感器、嵌入式及计算机等技术相融合的方法,研制以胸径、树木位置为主要指标,温湿度、坡度等为辅助指标的一体化采集系统,并探索了标准圆、椭圆、
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胸径、树木位置是进行森林资源调查及信息化管理的重要测树因子,准确而高效的数据获取一直是广大林业调查人员共同的期盼。然而传统调查工具,需人工判读和记录数据,精度不高、效率低下、数据易错;新兴调查工具或方法,因成本高、难携带、实用性差等诸多问题难以应用推广。本文采用传感器、嵌入式及计算机等技术相融合的方法,研制以胸径、树木位置为主要指标,温湿度、坡度等为辅助指标的一体化采集系统,并探索了标准圆、椭圆、超椭圆三类计算模型对树木胸高断面积的影响。主要研究和工作如下:(1)胸径、树木位置测量方法的探索。通过分析现有测量仪器与方法的优劣,基于容栅传感器、角度传感器设计了胸径测量样机。在实现胸径测量的基础上,采用超宽带(UWB)技术,将树木位置估算作为辅助手段融合其中,从而实现了胸径、树木位置的一体化测量。(2)样地主要因子一体化采集系统的软件设计。为高效、便捷处理测量的胸径和树木位置等数据,设计与开发了一套集数据传输、储存、管理、统计、分析于一体的上位机软件,建立了胸径、树木位置等指标数字化测量、智能化处理、个性化应用的环境。(3)样地主要因子一体化采集系统的试验应用。选择了4个树种多样、坡度不一的圆形样地(半径12m)进行了系统性能测试以及树木胸径、树木位置的测量试验和精度评估。试验结果表明:系统的软硬件运行稳定、可靠。胸径测量的偏差(BIAS)为0.07cm(0.35%),均方根误差(RMSE)为0.67cm(4.76%);树木位置在X轴和Y轴上的偏差(BIAS)分别为2.35～7.27cm和-7.43～0.9cm,对应的均方根误差(RMSE)分别为21.6～25.18cm和21.85～26.29cm,直线距离误差(Ed)均值为30.95cm,标准差为13.53cm。该系统具有高效率、低成本的特点,精度能满足实际工作需要。
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