[发明专利]一种树木三维绿量测量方法及系统

权利要求书

1.一种树木三维绿量测量方法，其特征在于，包括：

绿量计算器获取无棱镜全站仪实时采集的采样点信息，所述采样点信息包括采样点坐标及层数，所述采样点坐标包括X轴坐标、Y轴坐标、Z轴坐标；

提取层数相同的采样点组合图层，根据图层内的采样点坐标生成弧段多边形；

计算相邻图层中，上图层的弧段多边形的投影与下图层的弧段多边形的重叠区所形成的树冠体积；

计算相邻图层中，上图层的弧段多边形的投影与下图层的弧段多边形的非重叠区所形成的树冠体积；

计算树冠总体积，所述树冠总体积为重叠区所形成的树冠体积与非重叠区所形成的树冠体积之和。

2.如权利要求1所述的树木三维绿量测量方法，其特征在于，所述根据图层内的采样点坐标生成弧段多边形的步骤包括：

根据所述采样点坐标中的X轴坐标及Y轴坐标，将采样点绘于同一图层内，连结采样点，组合成线段多边形；

获取预设的样品参数N，计算所述相邻的采样点间的弦长L及所述相邻的采样点间对应的弧段的弦高D，所述弦高D=N×L；

计算由相邻的三个采样点依次相连而成的内角的角度，所述三个采样点依次为起点、中点、终点；

判断所述内角的角度是否大于180°，判断为是时，则所述中点与终点间对应的弧段为凹弧，判断为否时，则所述中点与终点间对应的弧段为凸弧；

根据所述弦高D、弦长L及弧段的凹凸性生成所述相邻的采样点间的弧段，连结采样点，组合成弧段多边形。

3.如权利要求1所述的树木三维绿量测量方法，其特征在于，所述计算相邻图层中，上图层的弧段多边形的投影与下图层的弧段多边形的重叠区所形成的树冠体积的步骤包括：

计算相邻图层中，上图层的弧段多边形的投影与下图层的弧段多边形的重叠区的面积S；

计算相邻图层间的距离H；

计算重叠区所形成的树冠体积V_C，所述V_C=S×H。

4.如权利要求3所述的树木三维绿量测量方法，其特征在于，所述计算相邻图层中，上图层的弧段多边形的投影与下图层的弧段多边形的非重叠区所形成的树冠体积的步骤包括：

计算上图层的弧段多边形的投影与下图层的弧段多边形的交点；

根据所述交点，将上图层的弧段多边形的投影与下图层的弧段多边形的非重叠区划分为子区间，所述子区间由外弧段及内弧段组成；

在所述外弧段及内弧段所对应图层的相应弧段上设置内插点，其中，所述外弧段所对应图层的相应弧段上设置的内插点为外弧内插点，所述内弧段所对应的图层的相应弧段上设置的内插点为内弧内插点，所述外弧内插点与所述内弧内插点一一对应；

连结所述外弧内插点与内弧内插点，生成树冠外表面；

计算由所述树冠外表面与重叠区所形成的树冠的外表面组合而成的非重叠区所形成的树冠体积。

5.如权利要求1~4任一项所述的树木三维绿量测量方法，其特征在于，所述根据图层内的采样点坐标生成弧段多边形的步骤之前还包括：

判断所述采样点是否异常，判断为是时，对所述采样点进行异常处理；

所述异常处理包括删除异常的采样点、生成提示信号以提醒用户重新采集采样点。

6.一种树木三维绿量测量系统，其特征在于，包括：

无棱镜全站仪，用于实时采集目标树木的采样点信息，所述采样点信息包括采样点坐标及层数，所述采样点坐标包括X轴坐标、Y轴坐标、Z轴坐标；

绿量计算器，用于根据所述无棱镜全站仪实时采集的采样点信息计算树木三维绿量。