CN86101381A - 立体角规及其测树方法 - Google Patents

Abstract

本发明为森林资源调查方面的一种仪器及其测定方法。特别是一种可直接测定林分蓄积量和单株立木材积等因子的一种测树仪器及其测树方法(G01B 3/02)。该仪器具有观测系统、坡度纠正系统、调平系统。采用该仪器的测树方法，可不用材积表直接测定林分蓄积量，也可不用形数和树高直接测定单株立木材积，还可测定单株立木高，水平距离，地面坡度及划定圆形样地等用途。

Description

本发明为森林资源调查方面的一种仪器及其测定方法。特别是一种不用材积表直接测定林分每公顷的蓄积量、不用形数和树高直接测定单株立木材积等因子的一种测树仪器及其测树方法。（G01B3/02）

角规测树技术已为世界各国的林业界普遍应用。在已有的角规测树仪器中，存在的不足之处为：1、有的可测定林分的胸高总断面积并可纠正地面坡度对水平视角的影响，有的可纠正地面坡度对竖直视角的影响，以利于测定林分的平均高，但是这两种情况均不能直接测定林分的蓄积量。2、有的可测定单株立木的望高，以便测得该单株立木的材积，但不能直接测定单株立木的形高，以便测得该单株立木的材积。

本发明的目的：克服上述已有测树仪器的不足之处，即立体角规可直接测定林分的蓄积量，单株立木的材积，还可测定树高，较近水平距离、地面坡度及划定园形样地等用途。

本发明为立体角规。该仪器纠正地面坡度影响的设计依据：垂直于水平面两条平行线间的任何斜线在该水平面的投影都等于定长。所以，当觇缝板与觇板平行且都与水平面垂直时，从觇缝板的觇缝（立缝）任何部位发出的通向觇板的任何角度的视线的水平投影都等于定长。通过觇点和觇板的相对上下移动造成各种坡度条件下的相应的水平视角和竖直视角，以此来纠正坡度影响。显然，通过立缝上适宜部位的观测，比通过觇缝板上固定的觇孔观测而单靠移动觇板的位置来纠正坡度影响要方便的多。而且，只有通过较长的觇缝才能形成较大的特定的竖直视角。

该仪器测定林分蓄积量的设计依据：通过觇板上的上或下水平照准线（缺口）可测定林分每公顷的总断面积，竖直照准线可测定林分每公顷的平均高，那末，水平照准线与竖直照准线的组合，就可测定林分每公顷的蓄积量。其测定方法是本发明的形高和法。依据公式：

M＝K_G $\underset{\mathrm{i=1}}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}$ H_fi

式中：M-林分每公倾的蓄积量

K_G-角规的断面积系数

H_fi-第i株立木的形高

n-绕测断面积时的计数株数

该仪器测定单株立木材积的依据：特定的一组断面积系数的角规缺口（即水平照准线），可分别测定立木的底面和半底面（即底面积之半）的位置。特定的竖直照准线可测定半底面到底面的垂距。其测定方法是本发明的形高法。当把立木干形看作抛物线体时，底面在干基，半底面在立木半高处，此时，底面到半底面的垂距即为立木形高。然而立木干形并非真正的抛物线体。立木尖削度大时，干形趋近园锥体，半底面应在半高之下;立木饱满时，干形趋近园柱体，半底面应在半高之上。因此立木的材积应为半底面到底面的垂距与底面的乘积。

该仪器的结构是由观测系统、坡度纠正系统、调平系统三部分组成（见附图）。

觇缝板〔1〕、觇板〔3〕、立柱〔8〕均垂直于水平板〔9〕，且件〔1〕、〔3〕相平行。横臂〔5〕可通过滑夹〔6〕沿立柱〔8〕上、下滑动。觇板〔3〕可通过滑夹〔4〕沿横臂〔5〕上、下滑动。

观测系统由觇缝板〔1〕和觇板〔3〕组成。觇缝板〔1〕上有一条供观测用的窄长缝隙（立缝）。觇板〔3〕上的上、下两端（缺口处）标有相同的水平照准线，迎面两侧标有坡度刻线，中间的竖直照准线上标有均匀刻线。觇缝与竖直照准线组成的平面垂直于觇板〔3〕坡度纠正系统由立柱〔8〕、横臂〔5〕、滑夹〔4〕、〔6〕等件组成。横臂〔5〕垂直于立柱〔8〕和觇板〔3〕。通过横臂〔5〕和觇板〔3〕各自的上、下滑动，以造成觇板〔3〕和觇缝板〔1〕上的觇缝之间的上、下相对的平行位移。

调平系统由水平板〔9〕上的水准器〔7〕和平面反射镜〔2〕组成。水准器〔7〕上的气泡位移的虚像通过平面反射镜〔2〕的作用，分布在觇缝的所有位置，以便随时调平。

采用该仪器的测树方法：

1、测定林分每公顷的蓄积量

绕测时，视线从觇缝上适宜部位发出，通过觇板〔3〕下端的缺口观测立木的胸径，同时通过上端缺口观测该立木的上部树干直径，按照常用的计数标准（1株，0.5株），根据两缺口的计数情况，确定该立木是否在样园内（在园内者计1株，在园上者计0.5株，在园外者不计）。凡计一株者，量该立木到测点的水平距离的全部，计半株者，量水平距离之半。（水平距离可由该仪器测出）。

将测得数据代入公式：

M＝K_G $\underset{\mathrm{i=1}}{\overset{\mathrm{nm}}{\mathrm{\Σ}}}$ R_i+1.3n_m

式中：M-林分每公顷的蓄积量

K_G-立体角规的断面积系数

n_m-绕测一周，立木的蓄积计数株数

R_i-第i株计数立木到测点的水平距离

1.3-为立木胸高

由公式看出，采用该仪器测定林分蓄积量时，只需将各计数立木相应的水平距离相加就行了。

2、测定林分的胸高总断面积

绕测时，视线从觇缝发出，通过觇板〔3〕的上端或下端缺口观测立木的胸高直径，按常用的计数标准（0.5株，1株）计数，测得数据代入公式：G＝K_G·n_G

G-林分每公顷的胸高总断面积

n_G-断面积计数株数

3、测定林分总株数

测得数据代入公式：

N＝3183.1 (n_N)/(R_G ²)

式中：N-林分每公顷的总株数

R_G-绕测断面积时，最远一株计数立木到测点的水平距离

n_N-以R_G为半径的样园内的立木株数

4、测定林分的平均直径（ D）

测得数据代入公式：

5、测定单株立木的材积

视线从觇缝发出，通过觇板〔3〕下端的断面积系数为4或2的缺口观测立木的底面直径。前后移动测点的位置，使底面直径恰与视角相切。然后视线通过觇板〔3〕上端的断面积系数为2或1的缺口，上下观测树干的直径，当视角恰与某段直径相切时，该切点即为立木的形高点，记下形高点在竖直照准线上的位置读数，测出底面直径，代入公式：

m＝157.08hD³

式中m-立木材积

h-形高的位置读数

D-底面直径

该仪器构造简单，制造使用方便，价廉，经测试，可满足测树精度的要求。

Claims (6)

1、一种由觇孔板、觇板等件构成的测树仪器，其特征在于该仪器是由观测系统、坡度纠正系统、调平系统三部分构成。

2、根据权利要求1所述的测树仪器，其特征在于：观测系统由觇缝板〔1〕和觇板〔3〕组成。觇缝板〔1〕上有一条供观测用的立式觇缝。觇板〔3〕上的上、下两端（缺口处）标有相同的水平照准线，迎面两侧标有坡度刻线，中间的竖直照准线上标有均匀刻线。

3、根据权利要求1所述的测树仪器，其特征在于：坡度纠正系统由立柱〔8〕、横臂〔5〕、滑夹〔4〕、〔6〕组成。

4、根据权利要求1所述的测树仪器，其特征在于：调平系统由水平板〔9〕上的水准器〔7〕和平面反射镜〔2〕组成。

5、根据权利要求1所述的测树仪器，其测树方法的特征在于：

（1）直接测定林分每公顷的蓄积量

绕测时，视线从觇缝发出，通过觇板〔3〕下端的缺口，观测待测立木的胸径，同时又通过上端缺口，观测立木的上部直径，按照常用的计数标准（1株，0.5株），根据上、下两缺口的计数情况，确定该立木是否在样园内（园内者计1株，园上者计0.5株，园外者不计），计一株者，量该立木到测点的水平距离的全部，计半株者，量水平距离之半。其水平距离可由该仪器测出。

测得数据可代入公式：

M＝K_G $\underset{\mathrm{i=1}}{\overset{\mathrm{nm}}{\mathrm{\Σ}}}$ R_i+1.3n_m

（2）测定林分每公顷总株数时，测得数据可代入公式：

N＝3183·1 (n_N)/(R_G ²)

（3）测定林分每公顷的平均直径时，测得数据可代入公式：

6、根据权利要求1所述的测树仪器，其测定单株立木材积的方法特征在于：

视线从觇缝发出，通过觇板〔3〕下端的断面积系数为4（或2）的缺口，观测立木的底面直径，前后移动测点的位置，使底面直径恰与视角相切。然后视线通过觇板〔3〕上端的断面积系数为2（或1）的缺口，上、下观测树干的直径。当视角恰与某段直径相切时，记下该切点在竖直照准线上的位置读数并测出底面直径，代入公式：

m＝157.08hD³

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