森林郁閉度測定方法
【專利摘要】一種森林郁閉度測定方法，其特征是首先，在需要測定郁閉度的林地上選擇若干測量點(diǎn)，利用像機(jī)從下向上攝取照片；其次，將所攝照片輸入計(jì)算機(jī)中并進(jìn)行以下處理：將每張照片分割成不少于16×16的方格矩陣陣列，利用像素計(jì)算軟件計(jì)算每個(gè)方格中圖像的像素值，并計(jì)算出像素值大于每個(gè)方格全景像素值50%以上的方格的數(shù)量，得到每張照片上被樹冠覆蓋的樣點(diǎn)數(shù)，用所得的樣點(diǎn)數(shù)除以矩陣陣列的方式總數(shù)即得該張照片的郁閉度，將所有照片的郁閉度進(jìn)行平均即得到擬測定林地的郁閉度初值；第三，根據(jù)照片攝取季節(jié)和時(shí)間，對所得的郁閉度初值乘以修正系數(shù)即到所測林地的郁閉度值。本發(fā)明具有成本低，操作方便，精度高的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】森林郁閉度測定方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種林業(yè)技術(shù),尤其是一種林業(yè)資源宏觀調(diào)查測量技術(shù),具體地說是一種森林郁閉度測定方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前,郁閉度是指森林中喬木的樹冠遮蔽地面的程度,它是反應(yīng)林分密度的指標(biāo)，也是森林經(jīng)營的重要參照因數(shù)，所以如何精準(zhǔn)的獲取郁閉度是林業(yè)工作者多年來研究的熱點(diǎn)。郁閉度的精準(zhǔn)獲取可以為森林生長狀態(tài)的評價(jià)提供依據(jù)；郁閉度也是遙感法獲取蓄積量和生物量的前提因子。但是局限于量測方法和量測儀器的粗放性,導(dǎo)致郁閉度量測精度不高，概念模糊及獲取精度不夠重視。郁閉度是指在陽光與樹冠角度垂直的前提下，從林地一點(diǎn)抬頭往上看，樹枝體積所占球面天空的比例，且多次觀測取平均值以保證觀測精度。
[0003]傳統(tǒng)的量測郁閉度的方法,有系統(tǒng)樣點(diǎn)抬頭望天法、樹冠投影法、遙感圖像判讀法等,這些郁閉度量測的方法,估測的成分高，穩(wěn)定性差,結(jié)果受量測人員的經(jīng)驗(yàn)程度等影響，且無法嚴(yán)格按照光線垂直的前提條件來量測郁閉度標(biāo)準(zhǔn)來計(jì)測,導(dǎo)致大部分情況下郁閉度的觀測值精度得不到保證，隨著科技的發(fā)展，提出利用球狀鏡片估測郁閉度的方法，該方法在球狀鏡片上,均勻布設(shè)若干點(diǎn)，觀測時(shí)查看陰影部分的點(diǎn)占全部點(diǎn)總數(shù)的比例，該方法較傳統(tǒng)估測方法有了很大的提升,但是自動(dòng)化程度低,且受光線入射角度的影響大。遙感圖像判讀法需要專門的判讀設(shè)備和技術(shù),該方法大多用于科學(xué)研究上,在廣大林場普及該技術(shù)存在一定的難度。所以探索一種易攜帶、低精度、易操作的郁閉度測定器和測定方法具有很重要的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是針對傳統(tǒng)的測量方法精度不高，現(xiàn)有的方法成本太高，使用不便的問題，發(fā)明一種操作簡單方便，精度高的森林郁閉度測定方法。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是:
一種森林郁閉度測定方法，其特征是它包括以下步驟:
首先，在需要測定郁閉度的林地—t選擇若千測量點(diǎn)，利用像機(jī)從下向—t攝取照片； 其次，將所攝照片輸入計(jì)算機(jī)中并進(jìn)行以下處理:
將每張照片分割成不少于16X16的方格矩陣陣列，利用像素計(jì)算軟件計(jì)算每個(gè)方格中圖像的像素值，并計(jì)算出像素值大于每個(gè)方格全景像素值50%以上的方格的數(shù)量,得到每張照片—t被樹冠覆蓋的樣點(diǎn)數(shù)，用所得的樣點(diǎn)數(shù)除以矩陣陣列的方式總數(shù)即得該張照片的郁閉度，將所有照片的郁閉度進(jìn)行平均即得到擬測定林地的郁閉度初值；
第三，根據(jù)照片攝取季節(jié)和時(shí)間，對所得的郁閉度初值乘以修正系數(shù)即到所測林地的郁閉度值，修正系數(shù):
春、冬季節(jié)的修改系數(shù):
6:00-7:00，系數(shù)為 0.79 ；7:00-8:00,系數(shù)為 0.81 ；
8:00-9:00,系數(shù)為 0.87 ；
9:00-11:00，系數(shù)為 0.91;
11:00-12:00，系數(shù)為 0.96;
12:00-13:00 系數(shù)為 0.98 ；
13:00-14:00 系數(shù)為 1 ；
14:00-16:00 系數(shù)為 0.96;
16:00-17:00 系數(shù)為 0.91 ；
17:00- 18:00 系數(shù)為 0.85 ；
夏、秋季節(jié)的修改系數(shù):
6:00-7:00，系數(shù)為 0.82 ；
7:00-8:()(),系數(shù)為 0.84 ；
8:00-9:00,系數(shù)為 0.89;
9:00-11:00,系數(shù)為 0.93 ；
11:00-12:00,系數(shù)為 0.98;
12:00-13:00 系數(shù)為 0.99 ；
13:00-14:00 系數(shù)為 1；
14:00-16:00 系數(shù)為 0.96 ；
16:00-17:00 系數(shù)為 0.93 ；
17:00- 18:00 系數(shù)為 0.87。
[0006]所述的像機(jī)為魚眼鏡頭相機(jī)。
[0007]本發(fā)明的有益效果:
本發(fā)明克服了傳統(tǒng)量測儀器及方法的粗放性、主觀性、局限性等缺點(diǎn)，提供了一種具有價(jià)格低廉、攜帶方便、量測過程簡單、可操作性強(qiáng)、效率高等特點(diǎn)的設(shè)備和技術(shù),從而到達(dá)了準(zhǔn)確快速獲取森林郁閉度的目的。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1是本發(fā)明的測定過程流程示意圖。
[0009]圖2是本發(fā)明實(shí)施例的^-張實(shí)拍照片示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0010]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
[0011]如圖1-2所示。
[0012]一種森林郁閉度測定方法，過程如圖1所示,它包括以下步驟:
首先，在需要測定郁閉度的林地上選擇若干測量點(diǎn)，測量點(diǎn)越多，則精度越高,利用魚眼鏡頭像機(jī)從下向上攝取照片；
其次,將所攝照片輸入計(jì)算機(jī)中利用photoshop或類似的圖像處理軟件進(jìn)行以下處
理:
將每張照片分割成不少于16X16的方格矩陣陣列，如圖2所示,方格矩陣的數(shù)量越大，則測定的精度越高，利用像素計(jì)算軟件(如photoshop自帶)計(jì)算每個(gè)方格中圖像的像素值，并計(jì)算出像素值大于每個(gè)方格全景像素值50%以上的方格的數(shù)量，得到每張照片上被樹冠覆蓋的樣點(diǎn)數(shù)，用所得的樣點(diǎn)數(shù)除以矩陣陣列的方式總數(shù)即得該張照片的郁閉度，將所有照片的郁閉度進(jìn)行平均即得到擬測定林地的郁閉度初值；
第三，根據(jù)照片攝取季節(jié)和時(shí)間，對所得的郁閉度初值乘以修正系數(shù)即到所測林地的郁閉度值，修正系數(shù):
春、冬季節(jié)的修改系數(shù):
6:00-7:()(),系數(shù)為 0.79 ；
7:00-8:00,系數(shù)為 0.81 ；
8:00-9:00,系數(shù)為 0.87 ； 9:00-11:00,系數(shù)為 0.91;
11:00-12:00，系數(shù)為 0.96;
12:00-13:00 系數(shù)為 0.98 ；
13:00-14:00 系數(shù)為 I ；
14:00-16:00 系數(shù)為 0.96 ；
16:00-17:00 系數(shù)為 0.91 ；
17:00- 18:00 系數(shù)為 0.85 ；
夏、秋季節(jié)的修改系數(shù):
6:00-7:00，系數(shù)為 0.82 ；
7:00-8:()(),系數(shù)為 0.84 ；
8:00-9:00,系數(shù)為 0.89;
9:00-11:00,系數(shù)為 0.93 ；
11:00-12:00,系數(shù)為 0.98;
12:00-13:00 系數(shù)為 0.99 ；
13:00-14:00 系數(shù)為 I ；
14:00-16:00 系數(shù)為 0.96 ；
16:00-17:00 系數(shù)為 0.93 ；
17:00- 18:00 系數(shù)為 0.87。
[0013]本發(fā)明未涉及部分均與現(xiàn)有技術(shù)相同或可采用現(xiàn)有技術(shù)加以實(shí)現(xiàn)。
【權(quán)利要求】
1.一種森林郁閉度測定方法,其特征是它包括以下步驟: 首先，在需要測定郁閉度的林地上選擇若干測量點(diǎn),利用像機(jī)從下向上攝取照片； 其次，將所攝照片輸入計(jì)算機(jī)中并進(jìn)行以F處理: 將每張照片分割成不少于16X16的方格矩陣陣列，利用像素計(jì)算軟件計(jì)算每個(gè)方格中圖像的像素值，并計(jì)算出像素值大于每個(gè)方格全景像素值50%以上的方格的數(shù)量,得到每張照片上被樹冠覆蓋的樣點(diǎn)數(shù)，用所得的樣點(diǎn)數(shù)除以矩陣陣列的方式總數(shù)即得該張照片的郁閉度，將所有照片的郁閉度進(jìn)行平均即得到擬測定林地的郁閉度初值； 第三，根據(jù)照片攝取季節(jié)和時(shí)間，對所得的郁閉度初值乘以修正系數(shù)即到所測林地的郁閉度值，修正系數(shù): 春、冬季節(jié)的修改系數(shù):
6:00-7:00，系數(shù)為 0.79 ； 7:00-8:00,系數(shù)為 0.81 ； 8:00-9:00，系數(shù)為 0.87 ； 9:00-11:00,系數(shù)為 0.91; 11:00-12:00,系數(shù)為 0.96 ；
12:00-13:00 系數(shù)為 0.98 ；
13:00-14:00 系數(shù)為 I ； 14:00-16:00 系數(shù)為 0.96;
16:00-17:00 系數(shù)為 0.91 ；
17:00- 18:00 系數(shù)為 0.85 ； 夏、秋季節(jié)的修改系數(shù):
6:00-7:00,系數(shù)為 0.82 ；
7:00-8:00，系數(shù)為 0.84 ； 8:00-9:00,系數(shù)為 0.89; 9:00-11:00，系數(shù)為 0.93; 11:00-12:00,系數(shù)為 0.98;
12:00-13:00 系數(shù)為 0.99 ；
13:00-14:00 系數(shù)為 1 ； 14:00-16:00 系數(shù)為 0.96 ；
16:00-17:00 系數(shù)為 0.93 ；
17:00- 18:00 系數(shù)為 0.87。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征是所述的像機(jī)為魚眼鏡頭相機(jī)。
【文檔編號】G01C11/00GK103925910SQ201410161507
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年4月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月21日
【發(fā)明者】何誠, 張思玉, 曹冬梅 申請人:南京森林警察學(xué)院