基于Arduino测树高检测系统平台设计开题报告

全文总字数：2814字

1. 研究目的与意义

鉴于树木在日常生活中的重要性，测树高方式则是研究重中之重。

目前树木高度测量用得最多的是卷尺或光学视距装置，主要用于精确测量较小的树木。

测量环境条件不利时，测量精度和效率将降低，森林资源调查工具落后不利于现代林业信息采集手段数字化、信息化、智能化。

2. 国内外研究现状分析

国外测树高研究现状，20世纪是测树学在全世界形成并飞速发展的时期,在20世纪20年代前后,世界各主要国家都先后出版了测树学著作。例如1919年出版了法国第一本《测树学》,1923年奥尔洛夫出版了原苏联最早的《测树学》,掘田正逸年、铃木茂次年、吉田正男1928年出版了日本早期的《测树学》,侯过在40年代初编印了我国最早的测树学教材。二战后,测树学得到了迅速发展,主要标志是数理统计方法主要是抽样技术和航空摄影技术主要是航摄像片判读与成图和角规测树技术。特别是奥地利林学家,发明的林分速测镜,对森林资源调查起到了十分重要的促进作用。进入20世纪80年代后,电子仪器技术和计算机技术的迅速发展,为测树学发展和完善、提高提供了广阔的空间。许多科学家也推出了多种测树仪器和方法,例如克里斯登测高器、圆筒测高器、布鲁莱测高器、比例测高器、测杆、多用测树仪有一林分速测镜而、一型光学测树仪、一型测树仪和一型测树罗盘仪等等,以上几种仪器,都以各自的优点,被广大林业工作者广泛使用,其中布鲁莱测高器德国帕迪设计,公司制造因其具有结构简单、携带方便、测定精度较高的优点,在国内外至今都被较为广泛的使用。但是使用这些工具所进行的树高测量时一般都是要求在立地条件较好,地势较为平坦,而且易于用皮尺量测水平距离的情况下使用的,或者测量时需要在所测立木上立标尺,尤其是这些测高器多为手提式,使用时受人体晃动影响较大,因此实地测量时,它们的精度和效率都会受到影响,具有很大的局限性。

国内研究情况为了使测高工具有所改进与突破,一些林业工作者作了很多努力,研制过不定距离测高器、袖珍测树器、新型测高器以及其它改进型测高器等。如年,王德皓研制了袖珍测树器年舒顺明等研制的简易双凹式测高器,年徐州测高器厂生产了一型测高器,可以在一定距离范围内任选测点位置,但测高仍需先测量测点距树木的水平距离年山东林校董金伟等人研制了一种新型测高器,该仪器保留了布鲁莱测高器的优点,且解决了测高不需测量水平距离的问题,在一定距离范围内,任选测点,不受地形和林况的影响,能显著缩短测高时间,提高工效年赵世凯研制了不定距离测高器年董金伟等人又对新型测高器进行改进设计并投入应用。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：本课题拟采用arduino为控制器，拟采用型号为ultrasonic的超声波传感器、角度传感器，激光定位器，以及lcd1602显示tower pro sg90 舵机等制作测树高检测系统平台，采集小车运动距离及树高，传输方式为无线收发模块。

综合人工林的实际地理位置，合理布置传感器的位置，合理设计出硬件电路，制作出树高检测系统平台。

调试至可测出目标树高。

4. 研究创新点

（1）运用Arduino为控制器：Arduino是一款便捷灵活、方便上手的开源硬件产品，具有丰富的接口，有数字I/O口，模拟I/O口，同时支持SPI,IIC,UART串口通信。能通过各种各样的传感器来感知环境，通过控制灯光、马达和其他装置来反馈、影响环境。它没有复杂的单片机底层代码，没有难懂的汇编，只是简单而实用的函数。而且具有简便的编程环境IDE，极大的自由度，可拓展性能非常高！标准化的接口模式为它的可持续发展奠定了坚实的基础。

（2）倾角测量模块：使用模拟电位输出器和激光定位器共同完成。得到的角度值更加精准。