Измерение диаметра растущего дерева
Число разрядов высот для каждой породы зависит от степени изменчивости высоты (максимальная и минимальная), а также заданного интервала между средней высотой смежных разрядов.
Методика составления массовых таблиц Союзлеспрома сводится к следующему. В пределах каждого разряда высот для деревьев по ступеням толщины определяли коэффициенты формы ствола q2. Используя связь между видовым числом и коэффициентом формы (по формуле Шиффеля), находили видовое число. Через видовое число по общей формуле Vств=g1,3hf,
определяли объемы стволов.
Для определения запаса совокупности деревьев устанавливают разряд высот, далее из таблиц соответствующего разряда по диаметру берут объем одного ствола. Этот объем умножают на число деревьев с таким диаметром и получают запас всех деревьев. Допустим, что требуется определить запас 57 стволов сосны с диаметром на высоте груди 28 см и средней высотой 24,5 м. По массовым таблицам устанавливают разряд высот. В нашем примере по диаметру 28 см и высоте 24,5 м разряд высот II. Объем одного ствола с диаметром 28 см второго разряда высот равен 0,671 м 3 . Умножая этот объем на число стволов 57 получают запас всех деревьев 38,36 м 3 .
Таблицы сбега. Впервые таблицы сбега в России были составлены в 1886 г. при подготовке временных массовых таблиц по разрядам высот. При составлении массовых таблиц Союзлеспрома также были подготовлены таблицы сбега. В них по разрядам высот и породам даются диаметры стволов на высоте 1,3 м,их высоты и объемы в коре и без коры, а также диаметры на середине 2-метровых отрезков и объемы этих отрезков в коре и без коры. Кроме того, приводится также объем коры и объем сучьев в процентах от объема ствола в коре (табл. 2.5). Такие таблицы помещены в «Лесной вспомогательной книжке». Таблицы сбега применяются в основном для составления сортиментных таблиц по методикам профессоров Н.В. Третьякова и В.К. Захарова.
Как уже отмечалось, диаметры растущих деревьев измеряют на высоте груди человека среднего роста, т. е. на высоте 1,3 м от шейки корня. Его называют таксационным диаметром d1,3. Выбор этой высоты продиктован исключительно удобством измерения, так как измеряющему не приходится ни нагибаться, ни подниматься во время обмера.
Диаметр растущих деревьев измеряют мерной вилкой. Существует несколько конструкций мерной вилки. Материалом для ее изготовления служит древесина (дуб, бук, ясень, береза, клен), а также алюминий, текстолит..
Стандартная мерная вилка (рис. 2.1, а, б) состоит из трех частей: мерной линейки и двух ножек. На широких сторонах линейки сделаны выемки глубиной 1 мм, в которых нанесены деления: с одной стороны с ценой делений 1 см (цифры даны через 4 см), с другой стороны — с ценой делений 0,5 см (цифры даны через 2 см). Неподвижная ножка плотно соединена с мерной линейкой под углом 90 0 и составляет с ней одно целое. Подвижная ножка свободно перемещается вдоль мерной линейки и в нижней ее части имеет утолщение, служащее рукояткой.
Вследствие разбухания или усыхания, например, подвижной ножки она расшатывается и образует с линейкой угол больше или меньше 90′, что приводит к ошибкам в измерении диа- метра, поэтому для изготовления мерной вилки используют текстолит (рис. 2.1, в).
При измерении диаметров подвижную ножку отодвигают по линейке в сторону, прикладывают вилку к стволу дерева перпендикулярно его оси и слегка прижимают подвижную ножку. Мерная линейка при измерении должна касаться ствола, а ножки заходить за середину толщины ствола, т. е. длина ножек должна быть не менее половины диаметра измеряемого де- рева, в противном случае будет измеряться не диаметр, а хорда. В таком положении по мерной линейке делается отсчет измеренного диаметра (арабская цифра рядом с подвижной ножкой).
Деления на мерной линейке называются ступенями толщины и могут иметь различную величину: при 2-сантиметровой ступени 2, 4, 6, 8, 10, 12 и т. д.; при 4-сантиметровой 4, 8, 12, 16,20 и т. д.
Диаметр растущего дерева на высоте груди может быть измерен с различной точностью. При исследовательских работах диаметры деревьев измеряют с помощью металлической вилки с точностью до 0,1 см (21,6 см, 24,3 см и т. д.), а массовые обмеры (сплошной перечет) проводят по ступеням толщины (в четных сантиметрах).
При измерении диаметров по ступеням толщины диаметры 0,5 ступени и более округляются вверх до следующей ступени, а диаметры менее 0,5 ступени в расчет не принимаются. Чтобы облегчить работу и повысить ее качество, округление делают на самой мерной линейке при нанесении делений. Поэтому на 4-сантиметровой шкале мерной вилки на отметке 2 см стоит цифра ступени 4, на 6-сантиметровой — 8 и т. д.
Диаметры единичных и, особенно тонкомерных деревьев следует измерять более точно — как среднеарифметический из двух взаимно перпендикулярных диаметров. В производственной практике в древостоях со средним диаметром до 20 см перечет производят по ступеням в 2 см, а при среднем диаметре более 20 см по 4-сантиметровым ступеням.
К мерной вилке предъявляют следующие требования:
мерная вилка должна быть прочной, легкой и удобной для использования;
Ø ножки должны быть параллельными между собой и перпендикулярными мерной линейке;
Ø движения подвижной ножки должны быть плавными и легкими;
Ø деления мерной линейки должны быть четко и верно нанесены;
Ø прорез подвижной ножки не должен быть ослабленным, так как это ведет к расшатыванию подвижной ножки и всегда будет давать ошибку со знаком минус.
При измерении диаметров множества деревьев существующие конструкции мерных вилок требуют участия в работе трех человек: один измеряет деревья, другой записывает результаты измерений в ведомость, а третий ставит отметку на дереве.
Для перечета деревьев ВНИИЛМом разработан специальный шаблон — ШИД-0,5 (рис. 2.2). Он состоит из упора 1 и линейки 2, имеющей форму лекальной кривой. С обеих сторон на линейке нанесены деления с градацией 2 и 4 см. Линейка шарнирно соединена с упором и легко разбирается.
Для измерения диаметра шаблон одной рукой приставляют к стволу дерева таким образом, чтобы древесный ствол оказался вписанным в угол шаблона. Проецируя границу образующей ствола на линейку, определяют ступень толщины. Свободной рукой измеряющий делает отметку на стволе. С помощью шаблона можно производить перечет деревьев диаметром до 50 см.
Шведская фирма выпускает алюминиевые мерные вилки с суммирующим блоком. С помощью этой мерной вилки один измеряющий не только определяет диаметры на 1,3 м (по 2-сантиметровым ступеням), но ведет учет числа деревьев по ступеням толщины и категориям годности, что повышает производительность труда и уменьшает затраты.
Источник
Приближенные способы определения объема ствола растущего дерева
В производственных условиях часто требуется определить объем ствола растущего дерева. Глазомерное определение объема всегда вызывает трудности даже у опытных таксаторов. В таких случаях объем ствола можно определить быстро, но приближенно, используя следующие способы:
1. Объем ствола растущего дерева можно определить по общей формуле Vств=g1,3hf. Для этого необходимо измерить диаметр на высоте груди и высоту. По измеренному диаметру определить площадь поперечного сечения. Видовое число берется из таблицы всеобщих видовых чисел проф. М. Е. Ткаченко по высоте и среднему коэффициенту формы. Умножая площадь сечения на высоту и видовое число, получим объем ствола. Так как видовое число определяем с ошибкой, то и объем находим приближенно.
2. Основываясь на формуле Vств=g1,3hf немецкий лесовод Денцин вывел упрощенную формулу для приближенного определения объема ствола. С этой целью он условно принял видовое число f равным 0,5, а наиболее распространенную высоту деревьев 25. 26 м. В этом случае произведение hf, называемое видовой высотой, будет составлять hf =0,5*25=12,5 и 0,5*26=13, а в среднем 12,75 м.
Площадь поперечного сечения определяется по формуле:
В данном случае площадь сечения измеряется в квадратных сантиметрах. Так как объем определяют в кубометрах, то и площадь сечения нужно выразить в квадратных метрах. Поэтому этой формуле можно придать следующий вид:
g1,3 =0,785d 2 /10000
Подставляя в общей формуле эти значения, получим
Vств= g1,3*h* f = 0,785*d 2 *12,75/10000= 10d 2 /10000=d 2 /1000=0,001*d 2
т. е. чтобы определить объем ствола растущего дерева, нужно измерить диаметр на высоте 1,3 м, возвести его в квадрат, отделить три десятичных знака справа налево и получить объем ствола в кубических метрах. По исследованиям Денцина, эта формула верна для, следующих высот, м: сосны 30, ели 26, пихты 25, дуба и бука 26.
Если фактические высоты будут больше или меньше указанных, то на каждый метр высоты ствола необходимо вносить поправку в полученный по формуле объем: для сосны ±3 %,, ели ±3. 4., дуба, бука ±5 %, причем при увеличении высоты поправка вводится со знаком плюс, а при уменьшении — со знаком минус.
3. Способ Н. Н. Дементьева основан на том, что при среднем коэффициенте формы 0,65 видовое число принято равным 0,425. Подставив эту величину в формулу объема получаем:
Для стволов, имеющих другие коэффициенты формы, на каждые 0,05 коэффициента вносится поправка 3 м высоты, причем, если коэффициент формы больше среднего, то поправка вводится со знаком плюс, и наоборот. В этом случае формула примет вид:
где k — поправочный коэффициент, вводимый к высоте по 3 м при изменении коэффициента формы на каждые 0,05.
Диаметр в этой формуле выражают в метрах. Так, для стволов, у которых q2=0,7, поправка +3 м; при q2=0,75 поправка +6 м, при q2=0,6 поправка со знаком минус, т. е. — 3 м.
4. Если известны диаметр на высоте груди и высота, то приближенно объем растущего дерева можно определить, пользуясь массовыми таблицами.
Источник