RU2809214C1 - Method for measuring tree height - Google Patents
Method for measuring tree height Download PDFInfo
- Publication number
- RU2809214C1 RU2809214C1 RU2023106910A RU2023106910A RU2809214C1 RU 2809214 C1 RU2809214 C1 RU 2809214C1 RU 2023106910 A RU2023106910 A RU 2023106910A RU 2023106910 A RU2023106910 A RU 2023106910A RU 2809214 C1 RU2809214 C1 RU 2809214C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tree
- measured
- researcher
- measuring
- distance
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 13
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 241000282461 Canis lupus Species 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Способ предназначен для использования в лесной отрасли, а именно, для определения высот стоящих на корню деревьев.The method is intended for use in the forestry industry, namely, to determine the heights of standing trees.
Известен способ определения высоты стоящего на корню дерева с использованием высотомера Христена [Wolf Ruecker. Atkinson, Christen and faustmann hypsometers // Wolf's plumb bob news. - Issue 09. - September 1. - 2013. - C. 107-109. - Электронный ресурс.- Режим доступа: http://www.plumbbobcollectors.info/media//DIR_42117/DIR_233801/b70b152951a2b124ffff802afffffff2.pdf, дата обращения 16.12.2022] состоящего из медной линейки с делениями и небольшими утолщенными выступами на концах. Проведение измерений высоты дерева данным инструментом предполагает использование шеста длиной 4 м, устанавливаемого каждый раз рядом с измеряемым деревом.There is a known method for determining the height of a standing tree using Christen's altimeter [Wolf Ruecker. Atkinson, Christen and faustmann hypsometers // Wolf's plumb bob news. - Issue 09. - September 1. - 2013. - P. 107-109. - Electronic resource. - Access mode: http://www.plumbbobcollectors.info/media//DIR_42117/DIR_233801/b70b152951a2b124ffff802affffff2.pdf, access date 12/16/2022] consisting of a copper ruler with divisions and small thickened protrusions at the ends. Carrying out measurements of tree height with this tool involves the use of a 4 m long pole, installed each time next to the tree being measured.
Недостатком известного способа измерения высоты стоящего на корню дерева является высокая трудоемкость работ и низкая производительность труда, обусловленные необходимостью дополнительных перемещений исследователя при установке шеста высотой 4 м рядом с измеряемым деревом и переносом шеста к следующему измеряемому дереву.The disadvantage of the known method of measuring the height of a standing tree is the high labor intensity of the work and low labor productivity, due to the need for additional movements of the researcher when installing a 4 m high pole next to the tree being measured and moving the pole to the next measured tree.
Известен способ измерения высот деревьев с использованием высотомера маятникового типа [Анучин Н.П. Лесная таксация: Учебник для вузов. - 5-е изд., доп. - М.: Лесная промышленность. - 1982. - С. 36-39] имеющего плоский корпус в виде сектора на котором нанесена измерительная шкала. К корпусу высотомера прикреплена, с возможностью поворота вокруг оси крепления, маятниковая стрелка. При данном способе исследователю нужно проводить измерения с базисного расстояния, которое необходимо предварительно отложить с использованием дополнительных измерительных инструментов, например мерной ленты.There is a known method for measuring tree heights using a pendulum-type altimeter [Anuchin N.P. Forest taxation: Textbook for universities. - 5th ed., add. - M.: Timber industry. - 1982. - P. 36-39] having a flat body in the form of a sector on which a measuring scale is applied. A pendulum pointer is attached to the altimeter body and can be rotated around the mounting axis. With this method, the researcher needs to take measurements from a reference distance, which must first be set aside using additional measuring instruments, such as a measuring tape.
Недостатком известного способа измерения высот деревьев является высокая трудоемкость работ и низкая производительность труда исследователя, связанные со сложностью установления точки измерения, которая должна быть на определенном расстоянии от объекта измерения. Это требует необходимости использования дополнительного измерительного инструмента, например мерной ленты. При этом каждый раз проводя измерение исследователю необходимо подойти к измеряемому дереву, закрепить на нем свободный конец мерной ленты, отойти от дерева на базисное расстояние ориентируясь на показания мерной ленты, провести измерение высоты дерева, снова подойти к дереву, чтобы отцепить закрепленный на нем конец мерной ленты, смотать мерную ленту. Эти операции ведут к дополнительным затратам времени и сил исследователя.The disadvantage of the known method of measuring tree heights is the high labor intensity of the work and the low productivity of the researcher, associated with the difficulty of establishing the measurement point, which must be at a certain distance from the measurement object. This requires the use of an additional measuring tool, such as a measuring tape. In this case, each time taking a measurement, the researcher needs to approach the tree being measured, fasten the free end of the measuring tape on it, move away from the tree at a basic distance based on the readings of the measuring tape, measure the height of the tree, approach the tree again to unhook the end of the measuring tape attached to it tape, wind up the measuring tape. These operations lead to additional costs of time and effort for the researcher.
Известен способ измерения высоты дерева с использованием многофункционального электронного лазерного дальномера Nikon Laser Forestry Pro для лесного хозяйства [Nikon Introduces New Laser Rangefmder "Forestry Pro". 09.09.2011. - Электронный ресурс.- Режим доступа: https://www.nikon.com/news/2011/0909_foresty-pro_01.htm, дата обращения 16.12.2022], позволяющего измерять высоту деревьев методом трех точек. При данном способе исследователь, используя оптический прицел, наводит прибор на измеряемое дерево. При этом прибор излучает невидимый глазу человека лазерный луч, лазерный луч отражается от препятствия на своем пути и отраженный сигнал улавливается прибором. По разнице во времени излучения и приема сигнала устанавливается расстояние до измеряемого объекта и на ЖКИ экран прибора выводятся данные измерения.There is a known method for measuring the height of a tree using a multifunctional electronic laser rangefinder Nikon Laser Forestry Pro for forestry [Nikon Introduces New Laser Rangefinder "Forestry Pro". 09.09.2011. - Electronic resource. - Access mode: https://www.nikon.com/news/2011/0909_foresty-pro_01.htm, access date 12/16/2022], which allows you to measure the height of trees using the three-point method. With this method, the researcher, using an optical sight, points the device at the tree being measured. In this case, the device emits a laser beam invisible to the human eye, the laser beam is reflected from an obstacle in its path and the reflected signal is captured by the device. Based on the difference in the time of emission and reception of the signal, the distance to the measured object is determined and the measurement data is displayed on the LCD screen of the device.
Недостатком известного способа измерения высоты дерева с использованием многофункционального электронного лазерного дальномера Nikon Laser Forestry Pro является неудобство использования на открытом пространстве, обусловленное плохой видимостью показаний на ЖКИ экране при ярком солнечном свете. Еще один недостаток заключается в том, что в известном способе используется лазер с лучом невидимого глазу цвета и при проведении работ в лесу на пути лазерного луча может оказаться препятствие в виде подлеска, кустарника, и тому подобное, при этом исследователь визуально не может контролировать правильность наведения лазерного луча на измеряемый объект. Это может привести к грубой ошибке в измерениях. Также неровности внешней поверхности коры, покрывающей ствол измеряемого дерева, ее плохая отражающая способность, могут привести к тому, что отраженный лазерный луч не попадет в объектив приемника отраженного луча и расстояние не будет измерено.The disadvantage of the known method of measuring tree height using the Nikon Laser Forestry Pro multifunctional electronic laser rangefinder is the inconvenience of use in open space due to poor visibility of the readings on the LCD screen in bright sunlight. Another drawback is that the known method uses a laser with a beam of color invisible to the eye, and when working in the forest, an obstacle in the form of undergrowth, bushes, etc. may appear in the path of the laser beam, while the researcher cannot visually control the correctness of the guidance laser beam onto the measured object. This may lead to gross measurement errors. Also, the unevenness of the outer surface of the bark covering the trunk of the tree being measured, its poor reflectivity, can lead to the fact that the reflected laser beam does not hit the lens of the reflected beam receiver and the distance will not be measured.
Наиболее близким по своей сущности и взятым за прототип является способ измерения высоты дерева с использованием известного лесотаксационного высотомера Suunto РМ-5/1520 [Field methods manual // Technical Paper. №59. Март 1995. С. 33-36. - Электронный ресурс.- Режим доступа: https://www.dpi.nsw.gov.au/_ data/assets/pdf_file/0004/389803/Field-Methods-Manual.pdf, дата обращения: 16.12.2022] имеющего плоский (без выступающих и подвижных деталей) анодированный, антикоррозийный алюминиевый фрезерованный корпус. Внутри корпуса в заполненной специальной морозостойкой жидкостью камере установлен вращающийся диск с двумя шкалами, рассчитанными на измерение с расстояния 15 и 20 м.The closest in essence and taken as a prototype is the method of measuring tree height using the well-known forest taxation altimeter Suunto PM-5/1520 [Field methods manual // Technical Paper. No. 59. March 1995. pp. 33-36. - Electronic resource. - Access mode: https://www.dpi.nsw.gov.au/_ data/assets/pdf_file/0004/389803/Field-Methods-Manual.pdf, access date: 12/16/2022] having a flat (no protruding or moving parts) anodized, anti-corrosion milled aluminum body. Inside the case, in a chamber filled with a special frost-resistant liquid, there is a rotating disk with two scales designed for measurement from a distance of 15 and 20 m.
Недостатком известного способа измерения высоты дерева является высокая трудоемкость работ и низкая производительность труда исследователя, связанные со сложностью установления точки измерения, которая должна быть на определенном расстоянии от объекта измерения. Это требует необходимости использования дополнительного измерительного инструмента, например мерной ленты. При этом каждый раз проводя измерение исследователю необходимо подойти к измеряемому дереву, закрепить на нем свободный конец мерной ленты, отойти от дерева на базисное расстояние ориентируясь на показания мерной ленты, провести измерение высоты дерева, снова подойти к дереву, чтобы отцепить закрепленный на нем конец мерной ленты, смотать мерную ленту. Эти операции ведут к дополнительным затратам времени и сил исследователя.The disadvantage of the known method of measuring the height of a tree is the high labor intensity of the work and the low productivity of the researcher, associated with the difficulty of establishing the measurement point, which must be at a certain distance from the measurement object. This requires the use of an additional measuring tool, such as a measuring tape. In this case, each time taking a measurement, the researcher needs to approach the tree being measured, fasten the free end of the measuring tape on it, move away from the tree at a basic distance based on the readings of the measuring tape, measure the height of the tree, approach the tree again to unhook the end of the measuring tape attached to it tape, wind up the measuring tape. These operations lead to additional costs of time and effort for the researcher.
Технический результат предлагаемого способа измерения высоты дерева заключается в снижении трудоемкости работ и повышении производительности труда исследователя при измерении высот стоящих на корню деревьев.The technical result of the proposed method for measuring the height of a tree is to reduce the labor intensity of the work and increase the productivity of the researcher when measuring the heights of standing trees.
Достигается технический результат тем, что в способе измерения высоты дерева, исследователь посредством двух лазерных излучателей наводит на ствол измеряемого дерева два лазерных пучка видимого диапазона и различной формы в поперечном сечении, излучаемых под определенным углом относительно друг друга и пересекающихся на базовом расстоянии, соответствующем расстоянию использования высотомера, после чего исследователь определяет базовое расстояние от измеряемого дерева для чего вместе с лазерными излучателями перемещается относительно измеряемого дерева до совмещения лазерных пучков на его стволе и с этого расстояния посредством высотомера по его измерительной шкале определяет высоту измеряемого дерева.The technical result is achieved in that in the method of measuring the height of a tree, the researcher, using two laser emitters, points at the trunk of the tree being measured two laser beams of the visible range and of different shapes in cross section, emitted at a certain angle relative to each other and intersecting at a base distance corresponding to the distance of use altimeter, after which the researcher determines the base distance from the tree being measured, for which he, together with the laser emitters, moves relative to the tree being measured until the laser beams align on its trunk and from this distance, using an altimeter on its measuring scale, determines the height of the tree being measured.
На фиг. 1 представлена схема реализации способа измерения высоты дерева. На фиг. 2 показан вид А со схемы реализации способа измерения высоты дерева.In fig. Figure 1 shows a diagram of the implementation of the method for measuring the height of a tree. In fig. Figure 2 shows view A from the implementation diagram of the method for measuring the height of a tree.
Способ измерения высоты дерева предусматривает наведение на ствол измеряемого дерева 5 исследователем 6 посредством двух лазерных излучателей 8, 9 двух лазерных пучков 1, 2 видимого диапазона и отличной друг от друга формы поперечного сечения 3, 4, излучаемых под определенным углом относительно друг друга и пересекающихся на базовом расстоянии, соответствующем расстоянию использования высотомера. По положению лазерных пучков 1, 2 на стволе измеряемого дерева 5 относительно друг друга исследователь 6 определяет базовое расстояние от измеряемого дерева для чего вместе с лазерными излучателями 8, 9 перемещается относительно измеряемого дерева 5 до совмещения лазерных пучков 1, 2 на его стволе и с этого расстояния посредством высотомера 10 по его измерительной шкале определяет высоту измеряемого дерева. Затем исследователь переходит к измерению следующего дерева.The method for measuring the height of a tree involves pointing at the trunk of the tree being measured 5 by a
Способ реализуется с использованием устройства представляющего собой планку 7 на которой установлено два лазерных излучателя 8, 9, генерирующих лазерные пучки 1, 2 видимого диапазона и различной формы 3, 4 поперечного сечения. Лазерные излучатели 8, 9 установлены на планке 7 таким образом, чтобы генерируемые ими лазерные пучки 1, 2 пересекались на базовом расстоянии, соответствующем расстоянию (Р) пользования высотомером 10.The method is implemented using a device consisting of a
Способ реализуется следующим образом. Исследователь 6 наводит лазерные пучки 1, 2 на ствол измеряемого дерева 5. В зависимости от положения проекций лазерных пучков 1, 2 на стволе измеряемого дерева 5 относительно друг друга, исследователь принимает решение о необходимости смещения в ту или иную сторону. Если проекция пучка 1 оказывается выше проекции пучка 2 на ствол измеряемого дерева, то исследователю с находящимся в его руках высотомером необходимо приблизиться к измеряемому дереву, если проекция пучка 1 оказывается ниже проекции пучка 2, то исследователю следует увеличить расстояние между ним и измеряемым деревом. Когда проекции пучков 1 и 2 на стволе измеряемого дерева 5 сходятся в одной точке, то это свидетельствует о том, что исследователь находится на базовом расстоянии от измеряемого дерева. В таком положении относительно измеряемого дерева исследователь измеряет высоту дерева посредством высотомера.The method is implemented as follows. The
Благодаря тому, что в способе осуществляется наведение двух лазерных пучков видимого диапазона и отличной друг от друга формы поперечного сечения, излучаемых под определенным углом относительно друг друга и пересекающихся на базовом расстоянии, на ствол измеряемого дерева, исследователь по положению проекций лазерных пучков на стволе измеряемого дерева может определить соблюдается ли базовое расстояние измерения и если нет, то может определить направление в котором нужно сместиться для соблюдения базового расстояния. Это позволяет снизить трудоемкость работ и повысить производительность труда за счет минимизации перемещений исследователя по время проведения работ по измерению высот стоящих на корню деревьев, путем исключения необходимости использования дополнительного измерительного инструмента, например мерной ленты, требующего необходимости приближения к стволу измеряемого дерева для установления точки отсчета, откладывания необходимого расстояния измерения, после снятия замера высоты дерева, приведения измерительного инструмента в транспортное положение.Due to the fact that the method involves pointing two laser beams of the visible range and a cross-sectional shape different from each other, emitted at a certain angle relative to each other and intersecting at a base distance, onto the trunk of the tree being measured, the researcher uses the position of the projections of the laser beams on the trunk of the tree being measured can determine whether the reference measurement distance is being met and, if not, can determine the direction in which to move to maintain the reference distance. This makes it possible to reduce the labor intensity of work and increase labor productivity by minimizing the movement of the researcher during the work of measuring the heights of standing trees, by eliminating the need to use an additional measuring tool, such as a measuring tape, which requires the need to approach the trunk of the tree being measured to establish a reference point, postponing the required measuring distance, after taking the measurement of the height of the tree, bringing the measuring tool into the transport position.
Claims (1)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2809214C1 true RU2809214C1 (en) | 2023-12-07 |
Family
ID=
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1068705A1 (en) * | 1981-06-01 | 1984-01-23 | Белорусский Ордена Трудового Красного Знамени Технологический Институт Им.С.М.Кирова | Altimeter |
SU1682766A1 (en) * | 1988-09-05 | 1991-10-07 | Тернопольский Филиал Львовского Политехнического Института Им.Ленинского Комсомола | Method of non-contact measurements of distances |
JPH11166826A (en) * | 1997-12-04 | 1999-06-22 | Takeshi Sugafuji | Method and device for indicating and measuring certain height of trunk and method and device for remotely measuring diameter of trunk |
CN102455178A (en) * | 2010-11-01 | 2012-05-16 | 陈渝德 | Height measurement instrument |
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1068705A1 (en) * | 1981-06-01 | 1984-01-23 | Белорусский Ордена Трудового Красного Знамени Технологический Институт Им.С.М.Кирова | Altimeter |
SU1682766A1 (en) * | 1988-09-05 | 1991-10-07 | Тернопольский Филиал Львовского Политехнического Института Им.Ленинского Комсомола | Method of non-contact measurements of distances |
JPH11166826A (en) * | 1997-12-04 | 1999-06-22 | Takeshi Sugafuji | Method and device for indicating and measuring certain height of trunk and method and device for remotely measuring diameter of trunk |
CN102455178A (en) * | 2010-11-01 | 2012-05-16 | 陈渝德 | Height measurement instrument |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU2012257827B2 (en) | Calibration method for a device having a scan function | |
EP2728377B1 (en) | Modulated laser range finder and method | |
US10969493B2 (en) | Data processing device, data processing method, and data processing program | |
CN100454038C (en) | Atmospheric Turbulence Detection LiDAR Using Position Sensitive Detectors | |
CN101351684B (en) | Surveying instrument and surveying method | |
WO2008103478A1 (en) | Optical system for detecting and displaying aircraft position and environment during landing and takeoff | |
JP2009510413A (en) | Two-sided reflector and two-side target object | |
GB2354321A (en) | Geodetic device with a laser arrangement | |
US6384902B1 (en) | Surveying apparatus comprising a height measuring device | |
WO2020146577A1 (en) | Range finding display with power and angle indicators | |
RU2809214C1 (en) | Method for measuring tree height | |
Reda et al. | Accuracy analysis and calibration of total station based on the reflectorless distance measurement | |
RU219513U1 (en) | ALTIMETER WITH CONTROL OF THE DISTANCE TO THE OBJECT OF MEASUREMENT | |
Walker et al. | Total station: measurements and computations | |
RU2224418C1 (en) | Estimation tree measuring method | |
US4978221A (en) | Laser distance and altitude measuring apparatus | |
CN208833911U (en) | A kind of Hand-hold Distance Finder of rapid survey overhead transmission line vertical height | |
JP4794288B2 (en) | Surveying instrument | |
RU2247321C1 (en) | Object location finder | |
CN119199880A (en) | Method for rangefinder to lock target, control device, electronic equipment and storage medium | |
West et al. | Tree height | |
US11859977B2 (en) | Surveying device, surveying method, and surveying program | |
EP4261500A1 (en) | Surveying instrument | |
JPH10253357A (en) | Machine height measuring method and machine height measuring device for distance measuring goniometer | |
CN114280563B (en) | Pulse Doppler laser radar speed and distance measuring external calibration device and method |