森林样地手机全景正直摄影测树方法

摘要

本发明公开了一种森林样地手机全景正直摄影装置及其测树方法。该装置是由一根带有两张托片的竖直杆、一个自动旋转的底盘和两部检校过的手机组合而成的。它需要将两部检校好的手机分别固定在竖直杆的两张托片上，在水平气泡的辅助下，调节底盘的脚螺旋使装置保持水平，然后开启手机全景摄影模式，自动旋转一周，得到森林样地的全景立体像对，最后利用摄影测量像方物方的转换关系，获取样地立木坐标值，并可确定立木之间的相对位置关系，另外，根据像方物方的转换关系可求得样地林木的胸径和树高值。该方法将手机全景摄影应用于样地测树，很好地节省了外业观测时间，提高了工作效率，降低了劳动强度，且有利于外业调查情况的永久存档。

主权项

一种森林样地手机全景正直摄影测树方法，其特征是：(一)森林样地手机全景正直摄影装置的特征：在竖直杆(1)上装置有固定手机(2、4)的两张托片(3、5)，两张托片之间的距离为B，其中，竖直杆下部安装有自动旋转底盘(8)，通过刚性连接与竖直杆相连接，底盘上装置有水平气泡(7)和安平脚螺旋(9)；(二)将森林样地手机全景正直摄影装置安置在待测样地中，固定自动旋转底盘，确定待测原点的物方坐标(X₀，Y₀，Z₀)，并调节安平脚螺旋，保持装置水平；(三)将检校过的两部手机分别安置在森林样地手机全景正直摄影测树装置中竖直杆的托片上，开启两手机的全景摄影模式，从正北方向开始，利用自动旋转底盘旋转360度，获取待测样地的全景立体像对；(四)利用数学模型①获取待测样地立木胸径值，其中，D为立木胸径，B为两手机镜头的基线距离，Δv为立体像对同名点的视差，d为立木实际胸径值在图像上的大小；(五)利用数学模型②获取待测样地立木树高值，其中，H为立木树高，B为两手机镜头的基线距离，Δv为立体像对同名点的视差，h为立木实际树高值在图像上的大小；(六)利用任意一点的坐标方位角公式平距以及摄影测量内外方位元素之间的关系，可求得待测样地立木物方坐标其中，α_i为任意一点的坐标方位角，n为全景图像上360度像素总长度，n_i为图像上任意一点到起始拍摄点的像素长度，S为待测原点到任意一点的平距，B为两手机镜头的基线距离，Δv为立体像对同名点的视差，(X，Y，Z)为任意立木的物方坐标，(u，v)为特征点在图像中的坐标值，f为手机相机的焦距，由待测原点的物方坐标(X₀，Y₀，Z₀)以及任意两立木物方坐标值可确定样地立木之间的相对位置关系。