几种手机测量软件在树高测量中实用初探

袁 勇 楚 楚 许允超 付春辉

（1.菏泽市牡丹产业发展中心，山东 菏泽 274000；2.成武县自然资源和规划局，山东 菏泽 274200）

随着科技迅猛发展，智能手机/平板得以普及并深入到人们生活的方方面面。输入“测量”或“测高”在手机应用市场里就有几十个相关免费软件。手机测量软件在树高测量中原理研究已有人论述，而不同手机测量软件对比实际应用方面未有论述。因此，本文就该方面展开研究。

1.材料与方法

1.1 试验材料。通过室内试用初步选出五款手机软件：尺子测量仪-测距工具v2.5.3、测量尺v3.4.0、尺子测量测距仪v3.4.0、距离测量仪v1.2.14、优通高度测量v4.5.3，分别简称尺测仪、测量尺、量距仪、距测仪、优通。

1.2 试验方法。选测高度大于20m树木一株,以徐州黄山仪器厂I型测高器（简称测高器）作为对照，在每个测点，用五款软件分别在距离L树干20m、30m、40m处设三个测点测量树高，在每个测点对每一株树，用每一款软件连续测5次，求其平均值、绝对误差△、变异系数CV、样本标准差s和平均数相对误差δ。

2.数据分析

2.1 树高测量与数据处理结果

表1 树木树高测量与数据处理结果一览表 单位：m

?

2.2 数据分析

为便于进行图像分析，在不影响图像曲线变化趋势的前提下，数据的值人为变小。

2.2 .1 平均值、标准差和相对误差分析

依据树高大于或等于10m时相对测量误差绝对值应该小于5%的要求，除距测仪和优通外，其它三款软件与对照所测数据的平均值、标准差和相对误差具有相对稳定性，但五款手机测高软件相对测高器，没有一款在所有测点相对误差绝对值均小于5%的，故这些软件均达不到生产要求。

图1 样本平均值随测点距树干距离变化图

图2 样本标准差随测点距树干距离变

2.2 .2 变异系数

在进行数据统计分析时，如果变异系数大于15%，则要考虑该数据可能不正常，应该剔除。五款手机软件的变异数绝对值没有一款在所有测点变异系数均小于15%的，故五款软件数据稳定性存在问题。

图3 相对误差随测点距树干距离变化曲线图

图4 变异系数随测点距树干距离变化曲线图

2.2 .3 学生t-分布

除距测仪、优通在树高大于20m的，30m、40m测点外t值均大于t(0.05,4)=2.7764，这说明手机与测高器测量值存在明显差异。同时距测仪、优通测量值存在明显异常值（表中标删除线的数据）。

图5 t值随测点距树干距离变化曲线图

2.3 数据偏移影响因素

测量时发现输入身高、手机距离胸前距离、手机距地面高度及测量时手机抖动情况，对数据测量有很大影响；同时手指温度、干湿、洁净程度能影响触屏灵敏度的因素均能影响数据稳定；对准顶部时由于手机显示屏面部倾斜朝下，不易看清准星是否对准所测树梢，这样也会造成数据不准。

3.结果与讨论

3.1 数据稳定和推广价值

五款手机软件测高软件数据，在所有测点的相对误差绝对值均小于5%、在所有测点变异系数均小于15%；在树高大于20m的，30m、40m测点外t值大于t(0.05,4)或存在明显异常；人为和环境因素及软件本身原因会造成数据偏移及稳定性。目前手机测量软件在树高测量中数据稳定性差，精度均达不到生产工作要求；目前还不具有实用性和推广使用价值。

3.2 数据偏移稳定性原因与改进

有待通过进一步试验找出数据稳定性差的具体原因和改进方法。