一种非接触式测量野生动物个体形态学参数的方法技术领域：
本发明涉及野生动物保护技术领域，尤其涉及一种非接触式测量野生动物个体形
态学参数的方法。
背景技术：
体长、体宽、身高等形态学参数广泛用于野生动物调查、研究和保护，对于了解野
生动物个体特征、生长情况、种群结构有着重要意义。长期以来，主要通过捕捉动物个体后
实测、结合参照物估测等方法测量动物形态学参数，前者往往导致动物个体受伤或死亡，惊
扰动物种群，后者误差较大，难以用于科学研究。
发明内容：
为了克服上述各种现有测定动物摄食偏好程度方法的局限，本发明的目的在于提
供一种无需接触野生动物，便可较准确测量野的非接触式测量野生动物个体形态学参数的
方法。
为实现上述目的，本发明的技术方案是：
一种非接触式测量野生动物个体形态学参数的方法，
利用望远镜测距系统获得观测者与被测野生动物的距离，通过摄影系统获得以该
距离为法相量的野生动物所在平面影像，根据已知镜头视角计算该影像代表的实际范围，
结合目标影像长/宽度占影像长/宽度的比例，可以获得被测野生动物的个体形态学参数。
进一步的说，通过测距望远镜获得观测者与被测个体的距离，通过相机获得以该
距离为法相量的个体所在平面的影像。水平(或垂直)方向上镜头视角的正切值等于镜头与
被测个体所在平面的距离与影像水平(或垂直)方向代表的实际宽度(或高度)二分之一的
比值，根据这一关系计算得出该影像水平(或垂直)方向上代表的实际宽度(或高度)。测量
影像中被测个体水平(或垂直)方向上像素值与影像水平(或垂直)方向上像素值，并计算二
者比值。该水平(或垂直)方向上的比值与相应影像水平(或垂直)方向上代表的实际宽度
(或高度)之积即为被测个体水平(或垂直)方向上的形态学参数实际值。
更进一步的说：
(1)建立影像实际宽度与摄影距离之间的相关关系，获得摄像系统镜头视角的实
际值α；
在相机镜头与待测物体间设置10m长皮尺，待测物体为中心位于相机镜头轴线上、
水平和垂直方向上标有刻度的十字型标志。沿皮尺方向移动相机并拍摄十字型标志，记录
相机与十字型标志的距离和相应影像中水平和垂直方向的刻度数值。计算各组数据水平
(或垂直)方向刻度数值与相机与十字型标志距离的比值并求算术平均数，这一算术平均数
值即为水平(或垂直)方向相机1/2视角的正切值，进而可计算出相机视角实际值α。
(2)建立望远镜测距系统测量值与实际值的相关关系；用于校正距离较近时测距
望远镜产生的误差；
在室外设置处于测距望远镜镜头轴线上的十字型标志，在测距望远镜和十字型标
志之间设置长度不小于50m的皮尺，沿皮尺移动测距望远镜并记录测距望远镜读数值和皮
尺实际刻度值，建立读数值和皮尺实际值的线性相关模型，待实际测量时将望远镜读数值
代入该相关模型，求得真实值。
(3)根据待测形态学参数选择观测角度和位置，建立在观测角度和位置下镜头与
被测动物之间观测几何关系；
使用测距望远镜系统获得镜头与被测动物之间的距离l’，记录镜头倾角β，那么镜
头所处平面与野生动物所处平面之间的距离l为：
l＝l’×cosβ
选择合适的观测位置，野外观测时，根据野外自然条件、待测动物种群分布特征、
动物行为特征和待测形态学参数选择合适的观测位置，尽量使观测距离处于测距望远镜系
统误差较小的距离范围之内。
使用测距望远镜瞄准被测个体并读去读数值，经系统误差校正得到测距望远镜镜
头与被测个体间的实际值l’，使用测距望远镜自带角度读取功能或将望远镜固定可读取倾
角的云台上，读取镜头倾角β，那么镜头与被测个体所处平面之间的距离l为：
(4)在测量距离的同时，使用摄影系统获得被测野生动物个体所在平面的影像，记
录影像编号。
(5)计算影像代表视域的实际宽度w为：
(6)在计算机中测量照片宽度像素值wp，野生动物个体水平方向形态学指标像素
值wt，那么野生动物个体水平方向形态学指标的实际值wr为：
(7)测定上述一个方向(垂直或水平)的形态学指标后，另一个方向(水平或垂直)
的形态学指标与其相同。
所述被测野生动物的个体形态学参数为：体长、体宽、身高、外部器官的长度、宽度
等。
本发明的有益效果是：
1、本发明无需直接接触野生动物，操作简便，不会造成野生动物受伤或死亡。
2、本发明在较远距离测量野生动物，不会造成野生动物种群惊扰。
3、本发明使用测距望远镜获得观测者与野生动物距离，操作简便。
4、本发明建立望远镜测距系统测量值与实际值的相关关系，能够更进一步降低测
量误差。
5、本发明方法有应用于测定其他生物个体形态学参数的前景。
附图说明
图1为本发明实施例提供的几何关系图。
具体实施方式：
下面将结合具体实施例对本发明作进一步描述。
实施例1：
测定山东荣成大天鹅国家级自然保护区内月湖北岸大天鹅身长和体宽，具体如
下：
(1)建立影像实际宽度与摄影距离之间的相关关系，在Nikon P7000数码相机镜头
(6X焦距)与待测物体间设置10m长皮尺，待测物体为中心位于相机镜头轴线上、水平和垂直
方向上标有刻度的十字型标志。沿皮尺方向移动相机并拍摄十字型标志，记录相机与十字
型标志的距离和相应影像中水平和垂直方向的刻度数值。计算各组数据水平(或垂直)方向
刻度数值与相机与十字型标志距离的比值并求算术平均数，这一算术平均数值即为水平
(或垂直)方向相机1/2视角的正切值，进而可计算出相机视角实际值α＝42.81度。
(2)建立Nikon Forestery pro型测距望远镜测距系统测量值与实际值的相关关
系，用于校正距离较近时测距望远镜产生的误差在室外设置处于测距望远镜镜头轴线上的
十字型标志，在测距望远镜和十字型标志之间设置长度为50m的皮尺，沿皮尺移动测距望远
镜并记录测距望远镜读数值和皮尺实际刻度值，建立读数值和皮尺实际值的线性相关模
型，待实际测量时将望远镜读数值代入该相关模型，求得真实值。
(3)在山东荣成大天鹅国家级自然保护区内，大天鹅栖息在月湖北岸的浅滩及浅
水区，在岸边及沙滩上选择观测距离在15-30m的大天鹅个体测距。本实施例所使用的Nikon
Forestery pro型测距望远镜可自动校正镜头倾角β，经系统误差校正后，得到镜头与野生
动物所处平面之间的距离l(参见图1)。
(4)相机固定在三脚架上并保持水平，测距的同时使用Nikon P7000相机(6倍焦
距)获得被测个体所在平面的影像，记录影像编号(见表1、表2)。
(5)影像代表视域的实际宽度w为：
(6)在计算机中测量照片宽度像素值wp，本实施例以使用的Nikon Forestery pro
型测距望远镜的wp为3648，野生动物个体水平方向形态学指标像素值wt，那么野生动物个体
水平方向形态学指标的实际值wr为(见表1、表2)：
表1月湖北岸大天鹅身长
表2月湖北岸大天鹅体宽