Способ измерения местоположения и таксационных характеристик учетных деревьев



Способ измерения местоположения и таксационных характеристик учетных деревьев
Способ измерения местоположения и таксационных характеристик учетных деревьев
Способ измерения местоположения и таксационных характеристик учетных деревьев
Способ измерения местоположения и таксационных характеристик учетных деревьев
Способ измерения местоположения и таксационных характеристик учетных деревьев
Способ измерения местоположения и таксационных характеристик учетных деревьев
Способ измерения местоположения и таксационных характеристик учетных деревьев

 


Владельцы патента RU 2412587:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежская государственная лесотехническая академия" (RU)

Способ включает выбор базовой точки относительно участка с учетными деревьями. По изображению участка с учетными деревьями, построенному устройством фотографирования с фокусом, расположенным над базовой точкой на высоте 1,3 м от грунта, и меткой, расположенной на предварительно измеренном расстоянии от базовой точки на высоте 1,3 м от грунта, вычисляют координаты местоположения учетных деревьев по формулам

где x1, y1 - координаты положения основания учетного дерева в плоскости лесонасаждения; φ1, ξ1 - координаты изображения точки основания учетного дерева в плоскости изображения; Но - высота метки над плоскостью лесонасаждения; Do - расстояние от фокуса до метки; ho - изображение высоты расположения метки над плоскостью лесонасаждения; и их диаметры на высоте 1,3 м от грунта по формуле

где d13 - изображение диаметра учетного дерева на высоте 1,3 м; do - расстояние от фокуса до плоскости изображения, при условии, что отображение метки располагается в центре изображения. Способ позволяет упростить измерения координат местоположения учетных деревьев в лесонасаждении и их таксационных характеристик. 2 ил.

 

Изобретение относится к измерению пространственного положения и таксационных характеристик деревьев лесонасаждений в лесной отрасли в ходе лесоустройства при выполнении таксационных обследований лесов.

Известен способ измерения учетного дерева (RU 2224418 С1, A01G 23/02, опубл. 27.02.2004), включающий выбор базовой точки, измерение расстояния до учетного дерева, метку (нуль-пункт), принимаемую на высоте 1,3 м от поверхности грунта по стволу учетного дерева, изображение учетного дерева с нанесенными характерными точками. Учетное дерево измеряется с нескольких базовых точек и результаты замеров наносятся на изображение.

Основным недостатком этого способа является измерение расстояния до учетного дерева и его таксационных характеристик не по фотоизображению, а на реальной местности. Кроме того, используется ручной инструмент теодолит и требуется большое время для снятия показаний.

Изобретение решает задачу разработки способа построения плана участка лесонасаждения с указанием местоположения учетных деревьев и их таксационных характеристик по фотографическому изображению этого участка с достижением технического результата - упрощение измерения координат местоположения учетных деревьев и их таксационных характеристик.

Этот технический результат достигается тем, что в способе измерения местоположения и таксационных характеристик учетных деревьев, включающем выбор базовой точки относительно участка с учетными деревьями и нанесение метки, согласно изобретению, по изображению участка с учетными деревьями, построенному устройством фотографирования с фокусом, расположенным над базовой точкой на высоте 1,3 м от грунта, и меткой, расположенной на предварительно измеренном расстоянии от базовой точки на высоте 1,3 м от грунта, вычисляют координаты местоположения учетных деревьев по формулам

где x1, y1 - координаты положения основания учетного дерева в плоскости лесонасаждения; φ1, ξ1 - координаты изображения точки основания учетного дерева в плоскости изображения; Но - высота метки над плоскостью лесонасаждения; Do - расстояние от фокуса до метки; ho - изображение высоты расположения метки над плоскостью лесонасаждения; и их диаметры на высоте 1,3 м от грунта по формуле

где d13 - изображение диаметра учетного дерева на высоте 1,3 м; do - расстояние от фокуса до плоскости изображения;

при условии, что отображение метки располагается в центре изображения.

Достоинство этого способа заключается в том, что, произведя одно измерение расстояния метки до базовой точки и выполнив фотографирование исследуемого лесного участка, получают реальное местоположение и таксационные характеристики всех изображенных деревьев, проводя измерения на фотоизображении. Эти измерения легко выполнить с помощью компьютера. При этом отпадает необходимость находиться в лесном массиве. Например, выполнив фотографирование всех требуемых лесных участков, остальную работу по определению местоположения (плана расположения учетных деревьев на местности) и таксационных характеристик можно перенести в офис.

Схема способа измерения местоположения и таксационных характеристик учетных деревьев показана на чертежах, где на фиг.1 представлены схематично в аксонометрической проекции участок с учетными деревьями (плоскость L), фокус устройства фотографирования учетных деревьев и плоскость получаемого изображения (плоскость F); на фиг.2 - развертка плоскостей F и L с указанием характерных точек привязки учетных деревьев и устройства фотографирования.

Ниже показана расшифровка назначения характерных точек:

X, Y - координатные оси участка лесонасаждения;

ξ, φ - координатные оси изображения;

F - плоскость изображения;

L - плоскость участка лесонасаждения;

К - линия пересечения плоскостей F и L;

1 - основание учетного дерева;

1В - вершина учетного дерева;

1n' - проекция точки 1 на плоскость F;

1n - точка пересечения линии К и луча, проходящего через точку 1 и точку Фn;

1' - точка пересечения плоскости F и луча, проходящего через точку 1 и точку Ф;

1В' - точка пересечения плоскости F и луча, проходящего через точку 1В и точку Ф;

Ф - фокус устройства получения изображения;

Фn - базовая точка, проекция фокуса Ф на плоскость L;

Ф' - проекция фокуса Ф на плоскость F;

Фn' - проекция точки Фn на плоскость F;

М - метка;

Мn - проекция метки М на плоскость L;

М' - точка пересечения плоскости F и луча, проходящего через метку М и фокус Ф;

Mn' - точка пересечения плоскости F и луча, проходящего через точку Мn и точку Ф.

Способ измерения местоположения учетных деревьев заключается в следующем. Устройство фотографирования располагают возле участка с учетными деревьями таким образом, чтобы его фокус Ф располагался на высоте Ho=1,3 м (фиг.1, плоскость L) над базовой точкой Фn. На этом участке, на предварительно измеренном расстоянии Do, на высоте Ho=1,3 м располагается метка М и производится построение изображения и его фиксирование в плоскости F (получают фотографию лесного массива) (фиг.1, фиг.2). В качестве метки может быть использован любой объект, например, ствол дерева, на котором на высоте 1.3 м наносят симметричный знак (круг, квадрат, крест и т.д.). Основное требование к метке, чтобы ее цвет и яркость выделялись на общем фоне. На фотографии лесного массива (плоскость изображения F) строятся оси координат с началом отсчета в точке Ф'(М'). Горизонтальная ось φ располагается параллельно линии К (фиг.2), а вертикальная ось ξ - перпендикулярно линии К. На реальной плоскости L участка учетных деревьев начало отсчета для осей координат выбирается в базовой точке Фn (фиг.2). Ось X располагается параллельно линии К, а ось Y - перпендикулярно линии К. На карте участка лесонасаждений отмечают положение базовой точки Фn и метки М. Через эти точки проводится ось Y и перпендикулярно ей в базовой точке Фn проводится ось X. При этом существует взаимно однозначное соответствие между точками реальной плоскости L и точками плоскости изображения F. Формулы преобразования координат точек плоскости изображения F в координаты точек плоскости L имеют следующий вид:

Для получения координат положения учетных деревьев необходимо произвести измерение координат точек основания учетных деревьев на изображении (плоскость F, фиг.1 и 2) и, воспользовавшись формулой (1), произвести вычисление координат этих точек для плоскости L. Далее, используя масштаб карты участка, на нем строится положение учетных деревьев.

Способ определения одной из таксационных характеристик - диаметра учетных деревьев D13 на уровне груди (1,3 м от грунта) реализуется следующим образом. На изображении участка на оси φ измеряется диаметр учетного дерева d13. Используя формулу (2) и учитывая (1), вычисляют действительный диаметр учетного дерева D13

Способ измерения местоположения и таксационных характеристик учетных деревьев, включающий выбор базовой точки относительно участка с учетными деревьями и нанесение метки, отличающийся тем, что по изображению участка с учетными деревьями, построенному устройством фотографирования с фокусом, расположенным над базовой точкой на высоте 1,3 м от грунта, и меткой, расположенной на предварительно измеренном расстоянии от базовой точки на высоте 1,3 м от грунта, вычисляют координаты местоположения учетных деревьев по формулам
, ,
где х1, y1 - координаты положения основания учетного дерева в плоскости лесонасаждения;
φ1, ξ1 - координаты изображения точки основания учетного дерева в плоскости изображения;
Ho - высота метки над плоскостью лесонасаждения;
Do - расстояние от фокуса до метки;
ho - изображение высоты расположения метки над плоскостью лесонасаждения;
и их диаметры на высоте 1,3 м от грунта по формуле
,
гдеd13 - изображение диаметра учетного дерева на высоте 1,3 м;
do - расстояние от фокуса до плоскости изображения,
при условии, что отображение метки располагается в центре изображения.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к экологической таксации лесных, нелесных и одиночных деревьев, и оно может быть использовано в природообустройстве и инженерной экологии, экологическом мониторинге, защите и охране окружающей среды путем анализа результатов измерений и испытаний учетных деревьев ели в экологической оценке городских и лесных территорий.

Изобретение относится к области лесной промышленности, в частности к лесозаготовительной отрасли, и может широко использоваться при очистке почвы лесосек от пней и корней для проведения на них лесовосстановительных работ, а извлеченные пни и корни могут утилизироваться и использоваться в качестве сырья для получения полезных продуктов.
Изобретение относится к роботостроению и предназначено для осуществления формирующей, регулирующей, омолаживающей, восстановительной и декоративной обрезки древовидных и кустарниковых насаждений.

Изобретение относится к лесозаготовительной промышленности и естественному возобновлению леса на вырубках. .

Изобретение относится к транспортировке лесоматериалов. .

Изобретение относится к области лесосплава и может быть использовано для транспортировки древесины до потребителя водным путем. .

Изобретение относится к лесному хозяйству и может найти применение при дистанционном мониторинге лесных массивов на обширных площадях. .
Изобретение относится к лесной промышленности и предназначено для сбора и частичной переработки затопленной, полузатопленной и плавающей древесины. .

Изобретение относится к лесному и лесопарковому хозяйству и лесной промышленности. .

Изобретение относится к области лесного хозяйства, а именно к технологии искусственного лесовостановления с использованием посадочного материала, выращенного в лесных питомниках, и может быть использовано в сельском хозяйстве для посадки саженцев других растений

Изобретение относится к лесозаготовительной промышленности, в частности к лесозаготовительным машинам типа форвестер (харфорвардер), реализующего технологический процесс сортиментной заготовки древесины на лесосеке и ее транспортирование (вывозку)

Изобретение относится к лесному хозяйству и может найти применение при дистанционном мониторинге лесных массивов на обширных площадях

Изобретение относится к геоэкологии и экологической таксации лесного ландшафта по растущим на склонах оврагов деревьям

Изобретение относится к транспортным средствам для перевозки длинномерных грузов в лесозаготовительной промышленности, преимущественно к сортиментовозам

Изобретение относится к машинам манипуляторным и может быть использовано в лесной промышленности и лесном хозяйстве на валке, пакетировании, погрузке, а также в экскаваторах

Изобретение относится к лесному хозяйству и может быть использовано при оперативном выявлении насаждений, поврежденных насекомыми, и мониторинге экологического состояния лесов космическими средствами

Изобретение относится к области сельского и лесного хозяйства

Изобретение относится к лесной промышленности и может быть использовано при лесоочистке крутых склонов берегов водохранилищ
Наверх