沒想到激光測距儀在林業的貢獻也如此之大

2010-11-18

                                                  沒想到激光測距儀在林業的貢獻也如此之大
    數據采集用于林業資源清查，即樹高、可作商業性用材的高度，植被繪制，野生特殊樹種、優良樹種定位，確定區域內樹的等級及經濟價值，或在進行栽培管理研究時如修枝，決定產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查是很重要的。使用以往可使用的常規調查、航空攝影和GPS定位都可能遇到各種問題（例如：成本，準確度，障礙物等）。
    野外數據采集是一個長期困擾測量人員、制圖員、GIS數據庫管理人員、工程師和研究人員的問題。問題很簡單：就是如何高效、準確地收集定位和物理特征數據，用于制圖、編目、資源清查和存入數據庫。 
     在某一給定情況下，找出這一問題的結果是令人煩惱的。因為： 
（1）可能有很多方法和技術可以使用； 
（2）在絕大多數情況下，沒有一種方法能單獨提供完整而令人滿意的結果。  
    激光技術的應用，尤其是美國激光技術公司（LTI）研制的激光測距儀自1990年由美國農業部林業局作為野外測量樣機并進行評估其未來發展應用以來，日趨完善，并可與數據采集器、GPS連接，而且可配置豐富的各種軟件，使林業測量由手操羅盤、繩帶、傾斜儀和舊式望遠鏡推進到單人操作、全站位、全面綜合的多用途儀器時代。 
    LTI設計的測量系統適合基本植被資源和木材銷售巡查和規劃測定，伐木量分布圖和道路調查測量等的需要。至1993年6月，美國林業局已購買這些儀器超過150臺。在美國農業部林業局在野外規劃使用中，該激光測距儀不但功能完備、精確和耐用，而且節省成本，特別是對目標不清楚的地方。從愛達荷北部的灌木地到阿拉斯加東南的大雨林都證明了這一點。 
    資源遼闊的中國，有著豐富的林業資源。隨著改革開放帶來的大規模生產，林業在國民經濟中的重要地位日漸顯著，商用木材需求激增。如何規劃林業的發展，對林業資源更高精度的測量，以木材銷售為重點的更精確的林業資源清查和編目，成為林業部門重要的議題。我們把激光測量技術介紹進來，將有助于推動我國的林業測量技術邁進新時代。 
    激光測距儀在林業上的應用,多功能激光測量系統的用途 
（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） 目標坐標程序－－－－目標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（X，Y，Z）輸入儀器，對準測量目標量測可以立即顯示測定位置的坐標。 
（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，可直接進入測量功能，進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PC軟件計算處理。 
（七） 導航功能－－－－因具有磁通羅經儀，可以擔任導航功能。 

多功能激光測量系統在林業上的應用探討  

一、多功能激光測量儀與GPS結合  
    引進多功能激光測量儀當初主要與GPS相結合，即GPS在地形受限制地區配合多功能激光測量儀進行測量。 
具體應用： 
1） 濫墾地取締與清查 
利用激光測量儀與GPS、GIS及其軟件相結合，配合便攜式電腦來進行環境監控為目前各學術機構熱門的研究工作項目。在林業上則為濫墾地取締與清查應用，但由于GPS使用時可能會受到地形限制，尚需進一步研究與測試。此外也可結合數碼相機，將違規情形拍攝，存檔，以供取締之證據。  2） 租地清查 
多功能激光測量儀與GPS結合進行租地清查工作，不但速度快，且精確度亦較高。此外亦可將數字化圖檔預先輸入便攜式電腦，攜帶至現場進行清查對比工作。 
3） 區外保安林清查 
目前本局區外保安林清查，均采用電子平板儀進行清查及放樁工作。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進行布點，然后利用激光測量儀進行施測，并利用目標坐標程序功能進行放樁工作，應可加速清查工作，并減少事后圖籍數據化工作。 
    多功能激光測量儀較傳統羅盤有精度高、免記錄、免繪圖、免拉測繩、免砍草、省時省工及電腦處理、繪圖等優點，經實地測試及現場操作，均較以往儀器超出甚多，值得推廣。
二、林地測量 
    由于多功能激光測量系統結合激光測距與電磁式數字羅經于一身,其測距、測角精度均較羅盤儀、測繩高出甚多，實為林地測量更佳新儀器。 
根據測試多功能激光測量儀應用于林地測量之優點為： 
1）操作簡易，測量鎖定甚快、精度高。儀器可以自動紀錄數據，電腦傳輸，無人為筆誤。 
2）數字儀表板自動顯示，無人為目視判讀誤差。 
3）節省人力及時間。4 
）附有處理軟件，可做點、線、導線之處理及閉合差、面積等之計算，并可連接印表機或繪圖儀，直接繪出測量圖形。