航空象片林木株数测定是什么？

航空象片林分郁闭度测定是什么？~

（canopy density determination by aerial photographs）
（张智鹏）
在航空象片上，测定林冠完满程度即林冠郁闭程度的工作。在垂直摄影的航空象片上，林冠郁闭度应是树冠密度总的表达形式，林木树冠占林地面积的百分数（即树冠投影面积）能较准确地测定。林冠投影面积与被测样地面积之比为林冠郁闭度，以一位小数来表示，密闭林冠作为1。为避免航片受中心投影规律的制约，应尽量在航片中心部位用立体镜观察和判读。
意义
通过航空象片林冠郁闭度的测定，可以间接判读林分疏密度。林冠郁闭度和林分疏密度一样，都是按林层来计算的。在外业目测调查时，林冠郁闭度常可近似地确定疏密度。当然，应考虑树种的生物学特性、林龄、立地条件等因素的影响。航空象片判读林冠郁闭度时，林分结构、森林类型、林木树冠大小、林分密度、林分垂直能见度、林相、航空象片比例尺、航空摄影季节及时间等因素对判读结果都有影响。在欧美是根据林冠郁闭度来确定立木度。此外，林冠郁闭度也是在航空象片上估计材积的一个主要依据。航空林分材积表可以用在航空象片上能量测得到的林冠郁闭度、林分高。树冠直径作独立变量，地面实测材积作因变量，用复回归分析法计算编制；还可用地面测高值和航空象片上林冠郁闭度量测值为依据来编表。
方法
视航空象片比例尺大小可有多种方法，在中小比例尺航空象片上用目测法和比较法；在大比例尺航片上还可用网点板抽样法和对角线截距法。①目测法：在立体观察下，目估树冠投影面积占林地面积的百分数。在密林中，判读郁闭度常比实际值大。当用中小比例尺航空象片进行森林分层抽样调查时，一般常分成疏、中、密三个郁闭度等级。②比较法：用和航空象片比例尺一致的郁闭度判读模片，或曲型林分的立体判读样片与判读的林分进行比较，以确定郁闭度。③网点板抽样法：在需判读林冠郁闭度的航空象片上放一块透明网点板，在立体镜下点数判读林分面积内的总点数和其中落在林冠上的点数，它们的比值（以总点数作分母）即为郁闭度。依据抽样调查精度要求，总点数至少要在30个以上。④截距法：在航空象片上先划出需判读林地的方形样地面积和对角线，用测微尺量测对角线上截割的树冠总长度，树冠总长度与对角线长度之比即为所测定的林冠郁闭度。

（tree height determination by aerial photographs）
（张智鹏）
根据航空象片上的影象，判读测定树木高度的工作。
方法在单张航空象片上测定树高有投影差法和阴影法；在立体象片对上有目测法和视差法。
投影差法
根据航空象片中心投影成象规律，具有一定高度的树木，在象片中心部位的影象是以树冠顶部呈现，在象片边缘部分的影象产生位移，以树冠侧面影象呈现。位移总是发生在象点和象底点连线的方向上，这种位移就叫影象投影差。在大比例尺象片的边缘处，量测树基至树顶的影象长度，用公式计算树高。式中 Δh为树高（米）；H为所测树地点的航高（米）；δ为树基至树顶影象的长度（毫米）；r为由树顶影象至象底点的距离（毫米）。
阴影法
树冠阴影投落在平坦地面时，在象片上量测阴影长度以确定树高的方法。用阴影长度计算树高的公式为

式中 Δh为树高（米）；l为象片上阴影长度（毫米）；m为比例尺分母；θ为太阳高度角。
目测法
在象片对上进行立体观察估测确定树高的方法。一般采用两种办法：①目估树高法：用立体镜观察时扩大了地物影象的高差，对目估树高有利。有经验的判读者能够目估树高级，但需要进行训练和校正。②立体目测树高法：立体目测林木模型高，经换算后确定林木高。公式：用放大倍率为V的立体镜时为

不用放大镜的反光立体镜时为

式中 Δh为树高（米）；Δhs为林木模型高（毫米）；b为象片基线（毫米）；Kp为主体模型变形系数（Kp=d（立体镜焦距）/f（摄影机焦距）；m为航空象片比例尺分母；br为判读者眼基线（毫米）；V为放大镜倍率。
视差法
两张航空象片经定向后量测左右视差之差（即视差较），是比较好的树高测量方法。视差测高公式为

式中 Δh为树高（米）；H为所测树基点的航高（米）；b为基线长度（毫米），在平坦地区量测象对上的两同名基线b1和b2，取作为P1；ΔP为所测树顶和树基的视差较（毫米）；P1为所测树基的视差（毫米）；P2为所测树顶的视差（毫米）；ΔP2-1为树顶和树基的视差较，ΔP2-1=P2-P1=ΔP。在中小比例尺象片上，一张象片内被观察的树木与象主点高度差不超过100米时，视差测高公式可以简化为。
应用
形成航空象片测高偏小的原因主要是航片解象力限制、林地上覆有草灌测不到树基等。在地形起伏大的地区如用固定航高和固定基线来计算树高，必定产生偏大或偏小的误差。此外，观察中有偶然误差和系统误差。
投影差法常用于测定平坦地区林缘木、散生木或疏林地上的林木。在大比例尺单张航空象片的边缘，所要测量的树顶和树基必须在航空象片上能清楚识别。这样，使用垂直摄影的象片上已知被测树点的航高、象底点的位置和用较精密的量测工具进行量测，就能获得需测树的高度。此法测定林木高度，误差较大，平均误差常达25%。
阴影法适宜在高纬度平坦地区疏林中应用，在计算太阳高度角时必须知道航片摄影的年、月、日、时和所在的经纬度。
目测法也较常用。目测树高的精度取决于判读者目测经验。在目测前必须进行训练，直到能估读树高立体达0.1毫米，并且了解当地林木树高变化范围，才能进行判读工作。
视差法是象片树高测定较好的方法。象片比例尺为1∶5000时，单株树高量测误差为1.5米，最大可增至3米；当比例尺小于1∶20000时，仅用来估计树高级。放大象片一般不能提高树高测量的精度。
使用的工具
用于航空象片上测定树高的简易工具有：附有放大镜的测微尺、立体镜、视差杆、视差楔、钢直尺等。精密仪器有：立体坐标量测仪和立体测图仪等。

（measurement of standing trees number on the aerial photographs）

（张智鹏）

在森林航空摄影获得的单张象片或立体象对上，统计象片上样地面积内树冠数目的工作。

目的

地面调查单株立木材积时最重要的变量是胸高直径和树高。在航空象片上树高可进行量测，胸高直径可由树冠直径间接判读，这样，单株材积可在航空象片上求算。林区单位面积蓄积量即为该面积上所有单株木材积之和，所以林木株数测定是用航空象片立木材积表求算每公顷蓄积量的基础。此外，地面测树工作中疏密度是用林分胸高断面积总和与标准表上的断面积之比求算。在航空象片上将判读株数与相同类型的地面标准地已知的株数和疏密度比较，可获得判读林分的疏密度。

方法

将样地面积透明模片置于欲判读林分的航空象片上，在有放大镜的立体镜下观察该面积内的树冠并计数。样地面积内应有20～30株木。在样地周界上的树冠，有一半以上进入样地内的算一株，不足一半的不计数，难以判断是否一半时算半株。样地位置最好在航空象片中央部位。

影响因子

①比例尺：在航空象片上能计数的林木株数是可见木的树冠数，随着比例尺的减小，可见株数显著减少。因为受象片综合分辨率的限制，树冠间隙在航空象片上不能呈现时，将使几株树的影象合在一起而被判读成一株。当树冠影象小于人眼分辨率时，该树冠即不能被点数，但有时可借助放大镜识别。总之，在航空象片上测定株数比实际株数要少，比例尺越小，可能测定的株数也越少。在森林调查中常用的航空象片上判读株数一般少于60%。②林分状况：林木分布和林龄影响株数判读。树冠颗粒分布均匀、彼此分散，树冠直径大到足够在航空象片上呈现时，就可点数。林木成团状分布或幼林刚郁闭时，树冠挤在一起，即使是大比例尺航空象片也难准确点数。纯林、单层林易测；混交林、复层林难测。林分组成越复杂，株数测定的误差也越大。平坦地区较山地林木株数测定准确，地形起伏大时还要修正面积误差。③林分密度：疏林较密林判读株数准确的原因有二：一是树冠分离；二是密林中高大树木有投落阴影，它遮挡了低矮的林木，此时测定的株数精度降低。④树种：各树种的树冠有其本身的特有形状，阔叶树宽大的树冠易点数，而象云杉、冷杉这些尖锥形树冠的针叶树则常由于象片综合分辨力的原因呈现不良而造成遗漏。

株数误差修正

从航空象片上判读的林木株数总要小于实际株数。在大比例尺航空象片上，判读株数与实际株数相关紧密，一般呈直线回归关系，判读值可通过回归修正。

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