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全站仪测量立木胸径树高及材积的误差分析

农业工程学报 2016年第17期32卷 160-167页

作者：于东海冯仲科曹忠蒋君志伟北京林业大学精准林业北京市重点实验室北京100083 国家林业局昆明勘察设计院昆明650216

立木材积表是常用的森林调查数表,胸径、树高和材积的测量精度直接影响到编制材积表的精度,该文以全站仪无损测量立木的原理和误差传播理论为基础,推导了测算胸径、树高、材积误差的数学模型,研究了各立木因子间的相关性及其误差变化规... 详细信息

立木材积表是常用的森林调查数表,胸径、树高和材积的测量精度直接影响到编制材积表的精度,该文以全站仪无损测量立木的原理和误差传播理论为基础,推导了测算胸径、树高、材积误差的数学模型,研究了各立木因子间的相关性及其误差变化规律。结果表明:树干各分段高度与分段直径间存在弱相关性,树干总材积的误差受各分段材积的方差和相邻两段材积间的协方差影响。全站仪立木因子测量理论误差材积大于树高和胸径,其中胸径、树高和材积的平均相对误差分别为0.070%、0.023%和0.235%,说明全站仪无损测量立木的理论精度均远高于不同目标的林业调查及编制材积表的精度要求,对大范围的林业生产实践有着现实意义。

关键词：木材测量误差分析全站仪误差传播定律

基于掌上超站仪的森林观测内外业一体化系统研建

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基于掌上超站仪的森林观测内外业一体化系统研建

作者：蒋君志伟北京林业大学

学位级别：硕士

当前森林经营观测调查技术与装备发展趋势已逐渐从3S主导的森林调查技术升级到精准化、智能化及网络化系统的方向,随着图像识别算法优化、传感器成本下降和互联网技术发展以及工业制造升级,实现森林观测一体化是智能设备发展的新理念,... 详细信息

当前森林经营观测调查技术与装备发展趋势已逐渐从3S主导的森林调查技术升级到精准化、智能化及网络化系统的方向,随着图像识别算法优化、传感器成本下降和互联网技术发展以及工业制造升级,实现森林观测一体化是智能设备发展的新理念,也是现代林业监测技术发展的必然。传统外业流程繁杂且耗时,内业调查数据录入和文档存储又容易出错,内外业工作的分离是现阶段森林观测发展的薄弱环节。由于掌上超站仪具有体积小巧、重量轻和功耗低等优点,目前已具备野外精准观测的素质,采用方便实用的Android操作系统及其背后强大的互联网开源库支持,使得基于掌上超站仪开发一套森林观测内外业一体化系统成为可能。本文针对当前国内外研究现状,详细论述了观测系统研建的关键技术原理与方法,并对内外业一体化内涵进行全面阐述,以测树学、森林经理学、摄影测量原理、图像识别技术和传感器技术等原理为手段,使用Java语言在Android Studio开发环境下构建系统,研究开发了一种基于掌上超站仪的森林观测内外业一体化系统。实现了单片摄影测树模块、国家森林资源连续清查模块和森林资源规划设计调查模块,从而在外业进行观测获取单木影像信息或林分参数的同时,传输至内置后处理程序中就能生成单木或林子因子参数的结果,实现了内外业一体化的构想。经过对本系统功能测试和性能测试,总体功能良好能够,满足林业工作者的森林观测需求,且观测精度验证结果表明符合要求,已在辽阳市林业系统中进行推广和使用,提升了林业从业者的调查、经营和管理水平,带来了明显的经济效益社会效益和生态效益。

关键词：掌上超站仪内外业一体化森林观测测树系统

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森林智能测绘记算器设计与试验

农业机械学报 2017年第5期48卷 179-187页

作者：邱梓轩冯仲科蒋君志伟范永祥北京林业大学精准林业北京市重点实验室北京100083

森林调查主要包括单木胸径、单木树高、单木材积、林分平均胸径、林分平均高、林分密度、林分蓄积量等。以摄影测量学原理、图像处理技术原理、测树学原理为理论基础,设计了森林智能测绘记算器,由自主研发的PDA模块、EDM模块和云台组成... 详细信息

森林调查主要包括单木胸径、单木树高、单木材积、林分平均胸径、林分平均高、林分密度、林分蓄积量等。以摄影测量学原理、图像处理技术原理、测树学原理为理论基础,设计了森林智能测绘记算器,由自主研发的PDA模块、EDM模块和云台组成,测量时获取倾角、方位角、距离及图像信息等参数,通过在Android Studio 2.1开发环境下集成并利用Java语言进行汇编的4个模块化程序,能够实现树高测量、胸径测量、三元材积解算、3D角规样地测量、基本测量等5项功能。通过试验验证,树高测量精度达97.13%,胸径测量精度达97.08%,材积测量精度达94.52%,林分平均高测量精度达98.09%,林分平均胸径测量精度达98.05%,林分密度测量精度达96.59%,林分蓄积量测量精度达95.72%,符合国家森林资源连续清查的精度要求,可以在林业调查中推广使用。

关键词：森林调查测绘记算器安卓系统树高胸径林分参数

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单木材积内外业一体化测量系统的研究与探索

林业资源管理 2018年第4期 133-140页

作者：蒋君志伟冯仲科岳德鹏王勇王德金高林琴武鹏飞冯建北京林业大学精准林业北京市重点实验室辽阳市林业局山西桑干河省级自然保护区管理局

以测树学、图像处理技术和传感器技术原理为理论基础,研发了一种单木材积内外业一体化测量系统。系统由便携式测树超站仪和内置自主开发的数据后处理程序组成,测量时通过获取方位角、倾角及单木影像信息等参数,结合数据后处理程序进行... 详细信息

以测树学、图像处理技术和传感器技术原理为理论基础,研发了一种单木材积内外业一体化测量系统。系统由便携式测树超站仪和内置自主开发的数据后处理程序组成,测量时通过获取方位角、倾角及单木影像信息等参数,结合数据后处理程序进行单木材积计算生成结果,实现了便携式测树超站仪内外业一体化的构想。对系统的测量精度进行了验证,结果显示,该系统平均精度高达94.4%,能较好地满足单木材积测量的要求,可以解决部分林区因调查难度高无法测量材积的问题。此外,该系统便捷且高效,是单木材积测量精准化与智能化的有益尝试。

关键词：数据采集和处理内外业一体化便携式测树超站仪材积测量单木材积

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手持式超站仪摄影测量研建材积模型

中国农业科技导报 2020年第3期22卷 72-78页

作者：成竺欣王秀兰沈亚骏常晨冯仲科蒋君志伟孙素芬张浪马文苑北京林业大学精准林业北京市重点实验室北京100083 北京市农林科学院农业信息与经济研究所北京100097 上海市园林科学规划研究院上海200232 上海城市困难立地绿化工程技术研究中心上海200232

精准快速测量立木胸径、树高、材积等基本信息一直是林业调查探索的热点问题。手持式超站仪作为目前市场上较为常见的一款新型森林资源计测仪器,具有无损、高精度、便携、易操作等特点。为获得精准材积模型,解决辽阳地区一元、二元材积... 详细信息

精准快速测量立木胸径、树高、材积等基本信息一直是林业调查探索的热点问题。手持式超站仪作为目前市场上较为常见的一款新型森林资源计测仪器,具有无损、高精度、便携、易操作等特点。为获得精准材积模型,解决辽阳地区一元、二元材积表编制问题,提出一种利用手持式超站仪测量研建立木材积模型的方法。手持式超站仪以辽阳当地主要树种樟子松、油松、落叶松、柞树、刺槐、硬阔、软阔、速生杨树、中生杨树、慢生杨树为研究对象,采用手持式超站仪进行立木无损精测获取树高、胸径、材积数据,建立10个树种的一元立木材积模型、二元立木材积模型和树高胸径模型,并通过6项指标对所得模型进行评价。结果表明:10个树种模型中除樟子松外平均系统误差与总相对误差中均保持在3%内,一元材积模型与二元材积模型的决定系数除樟子松外均保持在90%以上,一元材积模型与树高胸径模型的平均百分比标准差除软阔外均取得良好拟合效果。总体来看,一元材积模型、二元材积模型、树高胸径模型均取得良好拟合效果,该方法可用于野外森林资源调查与立木材积模型研建等。

关键词：一元材积模型二元材积模型手持式超站仪材积建模

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