幾種手機(jī)測(cè)量軟件在樹(shù)高測(cè)量中實(shí)用初探

袁 勇 楚 楚 許允超 付春輝

（1.菏澤市牡丹產(chǎn)業(yè)發(fā)展中心，山東 菏澤 274000；2.成武縣自然資源和規(guī)劃局，山東 菏澤 274200）

隨著科技迅猛發(fā)展，智能手機(jī)/平板得以普及并深入到人們生活的方方面面。輸入“測(cè)量”或“測(cè)高”在手機(jī)應(yīng)用市場(chǎng)里就有幾十個(gè)相關(guān)免費(fèi)軟件。手機(jī)測(cè)量軟件在樹(shù)高測(cè)量中原理研究已有人論述，而不同手機(jī)測(cè)量軟件對(duì)比實(shí)際應(yīng)用方面未有論述。因此，本文就該方面展開(kāi)研究。

1.材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料。通過(guò)室內(nèi)試用初步選出五款手機(jī)軟件：尺子測(cè)量?jī)x-測(cè)距工具v2.5.3、測(cè)量尺v3.4.0、尺子測(cè)量測(cè)距儀v3.4.0、距離測(cè)量?jī)xv1.2.14、優(yōu)通高度測(cè)量v4.5.3，分別簡(jiǎn)稱(chēng)尺測(cè)儀、測(cè)量尺、量距儀、距測(cè)儀、優(yōu)通。

1.2 試驗(yàn)方法。選測(cè)高度大于20m樹(shù)木一株,以徐州黃山儀器廠I型測(cè)高器（簡(jiǎn)稱(chēng)測(cè)高器）作為對(duì)照，在每個(gè)測(cè)點(diǎn)，用五款軟件分別在距離L樹(shù)干20m、30m、40m處設(shè)三個(gè)測(cè)點(diǎn)測(cè)量樹(shù)高，在每個(gè)測(cè)點(diǎn)對(duì)每一株樹(shù)，用每一款軟件連續(xù)測(cè)5次，求其平均值、絕對(duì)誤差△、變異系數(shù)CV、樣本標(biāo)準(zhǔn)差s和平均數(shù)相對(duì)誤差δ。

2.數(shù)據(jù)分析

2.1 樹(shù)高測(cè)量與數(shù)據(jù)處理結(jié)果

表1 樹(shù)木樹(shù)高測(cè)量與數(shù)據(jù)處理結(jié)果一覽表 單位：m

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2.2 數(shù)據(jù)分析

為便于進(jìn)行圖像分析，在不影響圖像曲線變化趨勢(shì)的前提下，數(shù)據(jù)的值人為變小。

2.2 .1 平均值、標(biāo)準(zhǔn)差和相對(duì)誤差分析

依據(jù)樹(shù)高大于或等于10m時(shí)相對(duì)測(cè)量誤差絕對(duì)值應(yīng)該小于5%的要求，除距測(cè)儀和優(yōu)通外，其它三款軟件與對(duì)照所測(cè)數(shù)據(jù)的平均值、標(biāo)準(zhǔn)差和相對(duì)誤差具有相對(duì)穩(wěn)定性，但五款手機(jī)測(cè)高軟件相對(duì)測(cè)高器，沒(méi)有一款在所有測(cè)點(diǎn)相對(duì)誤差絕對(duì)值均小于5%的，故這些軟件均達(dá)不到生產(chǎn)要求。

圖1 樣本平均值隨測(cè)點(diǎn)距樹(shù)干距離變化圖

圖2 樣本標(biāo)準(zhǔn)差隨測(cè)點(diǎn)距樹(shù)干距離變

2.2 .2 變異系數(shù)

在進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析時(shí)，如果變異系數(shù)大于15%，則要考慮該數(shù)據(jù)可能不正常，應(yīng)該剔除。五款手機(jī)軟件的變異數(shù)絕對(duì)值沒(méi)有一款在所有測(cè)點(diǎn)變異系數(shù)均小于15%的，故五款軟件數(shù)據(jù)穩(wěn)定性存在問(wèn)題。

圖3 相對(duì)誤差隨測(cè)點(diǎn)距樹(shù)干距離變化曲線圖

圖4 變異系數(shù)隨測(cè)點(diǎn)距樹(shù)干距離變化曲線圖

2.2 .3 學(xué)生t-分布

除距測(cè)儀、優(yōu)通在樹(shù)高大于20m的，30m、40m測(cè)點(diǎn)外t值均大于t(0.05,4)=2.7764，這說(shuō)明手機(jī)與測(cè)高器測(cè)量值存在明顯差異。同時(shí)距測(cè)儀、優(yōu)通測(cè)量值存在明顯異常值（表中標(biāo)刪除線的數(shù)據(jù)）。

圖5 t值隨測(cè)點(diǎn)距樹(shù)干距離變化曲線圖

2.3 數(shù)據(jù)偏移影響因素

測(cè)量時(shí)發(fā)現(xiàn)輸入身高、手機(jī)距離胸前距離、手機(jī)距地面高度及測(cè)量時(shí)手機(jī)抖動(dòng)情況，對(duì)數(shù)據(jù)測(cè)量有很大影響；同時(shí)手指溫度、干濕、潔凈程度能影響觸屏靈敏度的因素均能影響數(shù)據(jù)穩(wěn)定；對(duì)準(zhǔn)頂部時(shí)由于手機(jī)顯示屏面部?jī)A斜朝下，不易看清準(zhǔn)星是否對(duì)準(zhǔn)所測(cè)樹(shù)梢，這樣也會(huì)造成數(shù)據(jù)不準(zhǔn)。

3.結(jié)果與討論

3.1 數(shù)據(jù)穩(wěn)定和推廣價(jià)值

五款手機(jī)軟件測(cè)高軟件數(shù)據(jù)，在所有測(cè)點(diǎn)的相對(duì)誤差絕對(duì)值均小于5%、在所有測(cè)點(diǎn)變異系數(shù)均小于15%；在樹(shù)高大于20m的，30m、40m測(cè)點(diǎn)外t值大于t(0.05,4)或存在明顯異常；人為和環(huán)境因素及軟件本身原因會(huì)造成數(shù)據(jù)偏移及穩(wěn)定性。目前手機(jī)測(cè)量軟件在樹(shù)高測(cè)量中數(shù)據(jù)穩(wěn)定性差，精度均達(dá)不到生產(chǎn)工作要求；目前還不具有實(shí)用性和推廣使用價(jià)值。

3.2 數(shù)據(jù)偏移穩(wěn)定性原因與改進(jìn)

有待通過(guò)進(jìn)一步試驗(yàn)找出數(shù)據(jù)穩(wěn)定性差的具體原因和改進(jìn)方法。