[发明专利]一种使用新型胸高形数测定立木材积的方法

说明书

一、技术领域

本发明涉及一种使用新型胸高形数测定立木材积的方法，特别是利用电子经纬仪为工具的新型胸高形数法树干材积计测。

二、技术背景

传统的树木材积测量方法众多，多数基于孔兹干曲线所推导的树干曲线，利用平均断面积近似求积式、中央断面积近似求积式、牛顿近似求积式等公示及模型，对伐倒木进行区分求积。为了求得立木材积，引入了形数、形率等公式进行求算。这些方法缺点众多。对伐倒木区分求立木材积虽然精度较高，但是对树木损伤大，周期长，投入大；立木材积需要测量树高、胸径、相对处树高及直径等参数，获取数据困难，尤其在遮挡严重的森林中更是缺陷很多。建立在航片判读等等手工作业的基础上的立木材积测量，周期长，效率低，精度差，远远不能适应对森林资源和生态环境的监测需求。

所以在传统的森林资源调查中，立木材积的测定收到地形、仪器、方法的限制，使林木材积的测量工作量，精度差，难以快速得到满意效果。本发明通过获取的数电子经纬仪获取适量树种及径阶的立木参数，设计了新型胸高形数及材积计算公式。提高了获取立木材积的速度及精度，有效提高了森林监测技术中的立木材积获取手段。

三、发明内容

为了改进传统方法中材积模型所需参数多，实测树木材积效率低、精度差等缺陷，本发明提供了一种电子经纬仪为工具的立木材积计测方法，其特征是：以电子经纬仪为工具，设计新型胸高形数，通过电子经纬仪测量立木材积、胸径、树高，确定其新胸高形数模型、材积模型中的参数，根据其模型可快速确定立木材积。提高了树干材积的计算速度与精度，克服了以往树干材积计测涉及的待测量参数多，精度不理想等缺陷。

主要发明内容：

①设计新型站标尺的设计新型胸高形数；

②新型胸高形数的建立；

③基于电子经纬仪的立木胸径、树高、材积的获取；

④立木材积模型建立。

本项发明与现有方法相比具有以下优点：

(1)提高了树干胸径、材积计测工作效率，传统的树干材积测量过程中需要运用多种测量工具，需要结合手工记录，而且在人员不可到达处难以获取数据。本发明电子经纬仪获取数据并只能存储，利用软件高效处理。是测量仪器与林业应用的有效结合。

(2)实现了对树干材积的快速高精度量测，传统方法量测所需参数较多。通过新型胸高形数建立的立木材积模型，只需要量测胸径一个参数，即可快速准确得到其材积值。

四、具体实施方式：

基于电子经纬仪的新型胸高形数测定立木材积的方法与现有方法不同，具体在于：

1.设计新型立木材积V=π4a1d1.32H,]]>参考圆柱体新胸高形数可推导出立木材积计算公式式中，d_1.3为立木胸径，H为立木树高，a₁、a₂、b₁、b₂为常量；

2.选取各个树种各种径阶的标准立木，每个树种每个径阶至少10株。使用电子经纬仪立木精测法对其树高、胸径、材积量测并计算。其具体步骤如下：

①选取标准干形的不同树种、不同径阶的树种，使用钢尺量测处其1.3m处，并用粉笔进行标记，量取其胸径及地径；②安置电子经纬仪在距离目标树大约为树高长度的位置，整平；③使用电子经纬仪瞄准立木，测量胸径处左切线和右切线，记录其水平角和天顶距；④抬高到合适位置，继续步骤③中的测量，记录另一组水平角和天顶距，直到测到树高处为止；⑤利用立木材积测量软件计算出立木树高及材积。

3.将步骤2中所得数据代入步骤1中的模型中，计算出f_1.3，a₁、a₂、b₁、b₂的值。

4.对于任意一株立木，只需测定胸径，利用新型胸高形数及公式即可快速求出其材积。