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激光測距儀在林業(yè)上的應(yīng)用

更新時間:2014-10-31   點擊次數(shù):3782次

數(shù)據(jù)采集用于林業(yè)資源清查,即樹高、可作商業(yè)性用材的高度,植被繪制,野生特殊樹種、優(yōu)良樹種定位,確定區(qū)域內(nèi)樹的等級及經(jīng)濟(jì)價值,或在進(jìn)行栽培管理研究時如修枝,決定產(chǎn)生特定高度的地方的樹位置,繪制伐木量剖面圖,確定資源邊界;在收成木材考慮捆堆木材方法時,用于捆堆木材通道的地形測定、繪制,以及用作通用目的的道路和崎嶇小道施工前調(diào)查是很重要的。使用以往可使用的常規(guī)調(diào)查、航空攝影和GPS定位都可能遇到各種問題(例如:成本,準(zhǔn)確度,障礙物等)。

激光測距儀在林業(yè)上的應(yīng)用  

野外數(shù)據(jù)采集是一個長期困擾測量人員、制圖員、GIS數(shù)據(jù)庫管理人員、工程師和研究人員的問題。問題很簡單:就是如何、準(zhǔn)確地收集定位和物理特征數(shù)據(jù),用于制圖、編目、資源清查和存入數(shù)據(jù)庫。  

在某一給定情況下,找出這一問題的結(jié)果是令人煩惱的。因為:  
(1)可能有很多方法和技術(shù)可以使用;  
(2)在絕大多數(shù)情況下,沒有一種方法能單獨提供完整而令人滿意的結(jié)果。  


激光技術(shù)的應(yīng)用,尤其是美國激光技術(shù)公司(LTI)研制的激光測距儀自1990年由美國農(nóng)業(yè)部林業(yè)局作為野外測量樣機(jī)并進(jìn)行評估其未來發(fā)展應(yīng)用以來,日趨完善,并可與數(shù)據(jù)采集器、GPS連接,而且可配置豐富的各種軟件,使林業(yè)測量由手操羅盤、繩帶、傾斜儀和舊式望遠(yuǎn)鏡推進(jìn)到單人操作、全站位、全面綜合的多用途儀器時代。  

LTI設(shè)計的測量系統(tǒng)適合基本植被資源和木材銷售巡查和規(guī)劃測定,伐木量分布圖和道路調(diào)查測量等的需要。至1993年6月,美國林業(yè)局已購買這些儀器超過150臺。在美國農(nóng)業(yè)部林業(yè)局在野外規(guī)劃使用中,該激光測距儀不但功能完備、和耐用,而且節(jié)省成本,特別是對目標(biāo)不清楚的地方。從愛達(dá)荷北部的灌木地到阿拉斯加?xùn)|南的大雨林都證明了這一點。  

資源遼闊的,有著豐富的林業(yè)資源。隨著改革開放帶來的大規(guī)模生產(chǎn),林業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中的重要地位日漸顯著,商用木材需求激增。如何規(guī)劃林業(yè)的發(fā)展,對林業(yè)資源更高精度的測量,以木材銷售為重點的更的林業(yè)資源清查和編目,成為林業(yè)部門重要的議題。我們把激光測量技術(shù)介紹進(jìn)來,將有助于推動我國的林業(yè)測量技術(shù)邁進(jìn)新時代。  

多功能激光測量系統(tǒng)的用途  
(一) 距離測量----距離測量為本儀器主要功能,可直接顯示水平距離或傾斜距離。  
(二) 方位角----可直接顯示測量目標(biāo)的磁方位角,或者相對方位角。  
(三) 傾斜角----可以顯示傾斜角度(垂直角)或傾斜百分率。  
(四) 目標(biāo)坐標(biāo)程序----目標(biāo)程序功能即測量上所謂定址或定樁(放樣)的功能,即在已知點上將其坐標(biāo)(X,Y,Z)輸入儀器,對準(zhǔn)測量目標(biāo)量測可以立即顯示測定位置的坐標(biāo)。  
(五) 高度測量----利用三角原理(俯、仰角及水平距離)來測量物體高度,包括樹木高度、建筑物高度等。  
(六) 測量功能----本儀器具有另一項特殊功能程序,可直接進(jìn)入測量功能,進(jìn)行測量工作并自動存儲方位角、距離、傾斜角等資料,并可輸入電腦,經(jīng)PC軟件計算處理。  
(七) 導(dǎo)航功能----因具有磁通羅經(jīng)儀,可以擔(dān)任導(dǎo)航功能。  

多功能激光測量系統(tǒng)在林業(yè)上的應(yīng)用探討  

(一)林地測量  

由于多功能激光測量系統(tǒng)結(jié)合激光測距與電磁式數(shù)字羅經(jīng)于一身,其測距、測角精度均較羅盤儀、測繩高出甚多,實為林地測量*新儀器。  

根據(jù)測試多功能激光測量儀應(yīng)用于林地測量之優(yōu)點為:  

1)操作簡易,測量鎖定甚快、精度高。儀器可以自動紀(jì)錄數(shù)據(jù),電腦傳輸,無人為筆誤。  
2)數(shù)字儀表板自動顯示,無人為目視判讀誤差。  
3)節(jié)省人力及時間。4  
)附有處理軟件,可做點、線、導(dǎo)線之處理及閉合差、面積等之計算,并可連接印表機(jī)或繪圖儀,直接繪出測量圖形。  

(二)多功能激光測量儀與GPS結(jié)合  

引進(jìn)多功能激光測量儀當(dāng)初主要與GPS相結(jié)合,即GPS在地形受限制地區(qū)配合多功能激光測量儀進(jìn)行測量。  
具體應(yīng)用:  
1) 濫墾地取締與清查  
利用激光測量儀與GPS、GIS及其軟件相結(jié)合,配合便攜式電腦來進(jìn)行環(huán)境監(jiān)控為目前各學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)zui熱門的研究工作項目。在林業(yè)上則為濫墾地取締與清查應(yīng)用,但由于GPS使用時可能會受到地形限制,尚需進(jìn)一步研究與測試。此外也可結(jié)合數(shù)碼相機(jī),將違規(guī)情形拍攝,存檔,以供取締之證據(jù)。  

2) 租地清查  
多功能激光測量儀與GPS結(jié)合進(jìn)行租地清查工作,不但速度快,且度亦較高。此外亦可將數(shù)字化圖檔預(yù)先輸入便攜式電腦,攜帶至現(xiàn)場進(jìn)行清查對比工作。  

3) 區(qū)外保安林清查  
目前本局區(qū)外保安林清查,均采用電子平板儀進(jìn)行清查及放樁工作。但由于三角點不足,常造成清查工作緩慢。如能利用公分級GPS進(jìn)行布點,然后利用激光測量儀進(jìn)行施測,并利用目標(biāo)坐標(biāo)程序功能進(jìn)行放樁工作,應(yīng)可加速清查工作,并減少事后圖籍?dāng)?shù)據(jù)化工作。  

多功能激光測量儀較傳統(tǒng)羅盤有精度高、免記錄、免繪圖、免拉測繩、免砍草、省時省工及電腦處理、繪圖等優(yōu)點,經(jīng)實地測試及現(xiàn)場操作,均較以往儀器超出甚多,值得推廣 

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