通过精准而高效的测量手段来获取胸径及其它森林资源因子一直是广大林业调查人员的需求。然而采用卡尺、围尺等工具的传统调查方法,需要人工判读和记录数据,精度不高、效率低下、数据容易出错;应用近景摄影测量、激光雷达、全站仪等新兴调查工具进行调查,因设备成本高、可携带性差、环境抗干扰能力弱,难以广泛推广。本文将林业调查业务与传感器、嵌入式、计算机等技术深度结合,研制树木胸径为主要指标的智能化测量系统,所做的主要研究和工作如下:(1)胸径测量方法的探索。研究了不同类型传感器的原理与特性,选择拉绳传感器、容栅传感器和角度传感器分别设计了三款样机。通过比较和分析三款样机各方面的优劣,选择基于角度传感器的胸径测量方法做深度研究和应用推广。(2)开发了一套嵌入式装置,主要有传感器、单片机、SD卡、蓝牙、显示屏、按键、电源等部件组成。该装置将(1)中基于角度传感器的胸径测量方法进行改进,又将树木位置估算(UWB技术和海拔计)和树木编码(二维码技术)作为辅助手段融合其中,从而实现了胸径测量、树木编码、位置估算的一体化测量。(3)设计了一套数据管理软件。为快速、及时处理测量的胸径数据、树木位置数据、二维码数据等,设计与开发了一套集数据传输、储存、管理、统计、分析于一体的树木胸径为主体的数据管理软件,建立了树木胸径等指标自动测量、无线传输、智能化处理、个性化应用的环境。(4)基于胸径智能化测量系统的试验应用。选择10个不同环境和不同树种组成的方形样地进行了系统性能测试以及树木胸径、树木位置测量试验和精度评估。试验结果表明:系统的软硬件运行稳定、可靠。胸径测量的偏差(BIAS)为1.89 mm(1.88%),均方根误差(RMSE)为5.38 mm(4.53%);树位置在x轴和y轴上的偏差(BIAS)分别为-8.55至14.88 cm和-12.07至24.49 cm,对应的均方根误差(RMSE)分别为12.94-33.96 cm和17.78-28.43 cm,在直线上距离的平均误差为30.06厘米,标准差为13.53厘米。智能测量系统不仅精度高,同时具有高可靠性高效率、低成本的特点,可应用于实际森林资源调查。本研究的创新之处在于:(1)基于双角度传感器设计了一种新型树木胸径测量方法;(2)利用UWB技术和海拔计实现在森林中的树木位置估算方法。(3)研发了集树木胸径、树木编码、树木位置数据自动测量、传输、存储、分析于一体化的智能测量系统。