RU2237402C1

RU2237402C1 - Method for measurement of annular rings on tree trunk cut

Info

Publication number: RU2237402C1
Application number: RU2003103651/12A
Authority: RU
Inventors: П.М. Мазуркин (RU); П.М. Мазуркин; О.А. Метелева (RU); О.А. Метелева
Original assignee: Марийский государственный технический университет
Priority date: 2003-02-06
Filing date: 2003-02-06
Publication date: 2004-10-10

Abstract

FIELD: forestry, in particular, forest taxation.

SUBSTANCE: method involves turning lower part of circular cut trunk portion up; aligning center of annular rings with center of pattern made from organic glass, onto which concentric circles and radial lines are applied; aligning radial line of zero deviation angle with northern side cut mark; calculating number and width of annular rings. Method is used for determining quality of shape of model tree trunk in logging and wood-working industry, as well as for evaluating of quality of stumps, tree lengths, long logs and logs.

EFFECT: increased efficiency and precise measurement of number of annular rings by different radii, with angle of deviation of measured radius from northern direction being taken into account.

3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к лесной таксации и может быть использовано при учете качества формы ствола модельного дерева по спилам в виде кружков, а также в условиях лесозаготовок и деревообработки на торцах пней, хлыстов, долготья и бревен.The invention relates to forest taxation and can be used when taking into account the quality of the shape of the trunk of a model tree for saw cuts in the form of circles, as well as in conditions of logging and woodworking at the ends of stumps, whips, longitudes and logs.

Известен способ измерения годичных колец на поверхности спила древесного ствола (см., например, учебник: В.К.Захаров. Лесная таксация. Изд-е 2-е, исправл. и доп. - М.: Лесная промышленность, 1967. - С.301, 304), включающий действия по измерению диаметра ствола сваленного модельного дерева мерной вилкой в двух взаимно перпендикулярных направлениях, взятие спилов в виде кружков, разметка на кружках линий геодезического направления С-Ю, маркировка и доставка кружков, подсчет числа годичных колец по всему сечению или в каждом сантиметре периферии спила визуально.There is a method of measuring tree rings on the surface of a saw cut of a tree trunk (see, for example, the textbook: V.K. Zakharov. Forest taxation. Publishing house 2, rev. And add. - M.: Timber industry, 1967. - C .301, 304), including steps for measuring the diameter of the trunk of a dumped model tree with a measuring fork in two mutually perpendicular directions, taking cuts in the form of circles, marking on circles of lines of the geodesic direction C-S, marking and delivery of circles, counting the number of growth rings throughout section or in every centimeter of the periphery saw visually.

Недостатком известного способа является измерение числа годичных колец и удельного числа годичных колец в одном сантиметре только по одному направлению.The disadvantage of this method is to measure the number of growth rings and the specific number of growth rings in one centimeter in only one direction.

Известен также способ измерения годичных колец на спиле древесного ствола (см., например, учебник: Анучин Н.П. Лесная таксация. Изд-е 5-е, доп. - М.: Лесная промышленность, 1982. - С.424-426), включающий измерение диаметра ствола в двух взаимно перпендикулярных плоскостях мерной вилкой, взятие спилов в виде кружков, нанесение на выпиленных кружках отметок о северной и южной сторонах, каждому отпиленному кружку придают отметки о номерах пробной площади, модельного дерева и отпиленного кружка, причем обозначения делают на несколько сглаженной верхней части кружков, а нижние части кружков в камеральных условиях используют для подсчета годичных колец и измерения диаметров.There is also a method of measuring tree rings on a saw cut of a tree trunk (see, for example, the textbook: Anuchin NP Forest taxation. Publishing house 5th, add. - M .: Forest industry, 1982. - S.424-426 ), including measuring the diameter of the barrel in two mutually perpendicular planes with a measuring fork, taking saw cuts in the form of circles, drawing marks on the north and south sides on the sawn circles, marking the numbers of the trial area, model tree and sawn circle are attached to each sawn circle, and the designations are made on a slightly smoothed upper h part of the circles, and the lower parts of the circles in office conditions are used to count annual rings and measure diameters.

Недостатком способа также является подсчет числа годичных колец только в одном направлении, например в северном.The disadvantage of this method is the calculation of the number of tree rings in only one direction, for example, in the north.

Технический результат - повышение производительности и точности измерений числа годичных колец по различным радиусам с учетом угла склонения измеряемого радиуса по подсчету годичных колец от Севера.The technical result is an increase in the productivity and accuracy of measuring the number of tree rings at various radii, taking into account the angle of inclination of the measured radius according to the calculation of tree rings from the North.

Этот технический результат достигается тем, что центр шаблона, выполненного из органического стекла с нанесенными концентрическими окружностями, например, через 1 см с миллиметровым делением, и линиями радиусов, например, нанесенными через 15 градусов, причем на некоторых линиях радиусов нанесены числовые шкалы радиуса и угла склонения от северного направления, совмещают с центром годичных колец, а линию радиуса с нулевым углом склонения совмещают с отметкой Севера на спиле древесного ствола, а затем подсчитывают число годичных колец в каждом из сантиметровых отрезков по различным радиусам шаблона.This technical result is achieved in that the center of the template is made of organic glass with concentric circles applied, for example, after 1 cm with millimeter division, and radius lines, for example, drawn after 15 degrees, with numerical scales of radius and angle plotted on some radius lines declination from the north direction is combined with the center of the tree rings, and the radius line with a zero declination angle is combined with the North mark on the tree trunk cut, and then the number of tree rings in each health centimeter segments of different radii template.

Окружности сантиметровых отметок выполняют более толстыми линиями, чем миллиметровых отметок. Это позволяет выполнять различные режимы измерений. Число годичных колец, находящихся в одном сантиметре некоторого радиуса, является важнейшим таксационным показателем, определяющим динамику прироста дерева в толщину, в нашем случае в заданном направлении радиуса. В этом случае вычисляется средняя ширина годичного кольца на каждом сантиметре радиуса заданного направления. Миллиметровые деления позволяют оценить ширину каждого годичного кольца, например, выборочно по наибольшему приросту.The circles of centimeter marks are made with thicker lines than millimeter marks. This allows you to perform various measurement modes. The number of tree rings located in one centimeter of a certain radius is the most important taxation indicator that determines the dynamics of growth of a tree in thickness, in our case, in a given radius direction. In this case, the average width of the annual ring on each centimeter of the radius of a given direction is calculated. Millimeter divisions make it possible to estimate the width of each annual ring, for example, selectively by the largest increase.

Шаблоны изготовляются заводским способом из-за необходимости нанесения линий и шкал с высокой точностью. При этом принимается комплект шаблонов различного диаметра, например, размерного ряда 200, 300, 400, 500 и 600 мм. Это позволяет выбрать для измерения тонких стволов молодых деревьев шаблоны малых размеров, а для средневозрастных и приспевающих или спелых деревьев потребуются шаблоны все увеличивающегося диаметра.Templates are factory-made due to the need for drawing lines and scales with high accuracy. In this case, a set of templates of various diameters is adopted, for example, a size range of 200, 300, 400, 500 and 600 mm. This makes it possible to select small-sized patterns for measuring thin trunks of young trees, and for middle-aged and ripening or ripe trees, patterns of ever increasing diameter will be required.

Сущность технического решения заключается в наложении шаблона на поверхность спила для подсчета числа годичных колец, а также для оценки ширины годичных колец, по различным геодезическим направлениям.The essence of the technical solution is to apply a template to the saw surface to calculate the number of growth rings, as well as to estimate the width of growth rings in various geodetic directions.

Положительный эффект заключается в повышении точности измерения формы сечения ствола, так как шаблон позволяет быстро измерять радиусы с точностью до 0,5 мм, причем с высокой производительностью подсчитываются числа годичных слоев в одном сантиметре и общий возраст на данном спиле ствола дерева.The positive effect is to increase the accuracy of measuring the shape of the cross section of the trunk, since the template allows you to quickly measure radii with an accuracy of 0.5 mm, and the numbers of annual layers in one centimeter and the total age on a given tree trunk cut are calculated with high productivity.

Существенной новизной является измерение годичных колец с помощью прозрачного шаблона с концентрическими окружностями и линиями радиусов, размещенные через равные сектора угла склонения от северного направления.A significant novelty is the measurement of tree rings using a transparent template with concentric circles and radius lines placed through equal sectors of the declination angle from the north.

В связи с этим техническое решение обладает существенными признаками новизны, положительным эффектом в лесной таксации в инженерной экологии. Из научно-технической и патентной литературы материалов, порочащих новизну предлагаемого способа, не обнаружено.In this regard, the technical solution has significant signs of novelty, a positive effect in forest taxation in environmental engineering. From the scientific, technical and patent literature, materials discrediting the novelty of the proposed method were not found.

На фиг.1 приведена условная схема шаблона; на фиг.2 - схема измерения годичных колец спила древесного ствола.Figure 1 shows the conditional diagram of the template; figure 2 - measurement scheme of tree rings saw cut tree trunk.

Способ измерения, например, числа годичных колец на спиле древесного ствола включает такие действия.A method for measuring, for example, the number of tree rings on a saw cut of a tree trunk includes such actions.

После выпиловки спилов каждому отпиленному кружку придают отметки северной стороны, о номерах пробной площади, модельного дерева и отпиленного кружка, причем обозначения делают на несколько сглаженной верхней части кружков, а нижние части кружков используют для подсчета годичных колец и измерения годичных колец в условиях леса.After sawing the saws, each sawn mug is given marks on the north side about the numbers of the trial plot, model tree and sawn mug, and the notation is made on the slightly smoothed upper part of the circles, and the lower parts of the circles are used to calculate annual rings and measure annual rings in forest conditions.

Нижнюю сторону кружка устанавливают вверх, затем центр шаблона 1 из органического стекла совмещают с центром годичных колец. При этом нулевую радиальную шкалу 2 совмещают с меткой на спиле о северном направлении. После этого приступают к подсчету годичных слоев на каждом сантиметре, между окружностями 3 более толстых сантиметровых линий, вначале на нулевом радиусе. Затем на радиусе через 15 градусов угла склонения и так далее. При этом шаблон удерживают рукой на поверхности спила 4. Данные записывают в таблицу.The lower side of the circle is set up, then the center of the template 1 made of organic glass is combined with the center of the growth rings. In this case, the zero radial scale 2 is combined with the mark on the saw about the north direction. After that, they begin to calculate the annual layers on each centimeter, between the circles of 3 thicker centimeter lines, first at a zero radius. Then, at a radius of 15 degrees, and so on. In this case, the template is held by hand on the surface of the saw 4. The data is recorded in the table.

Устройство для измерения годичных колец спила древесного ствола содержит такие конструктивные элементы.A device for measuring tree rings saw cuts of a tree trunk contains such structural elements.

Шаблоны 1 выполнены в виде дисков различного диаметра из ударопрочного прозрачного материала, например из органического стекла толщиной 2-3 мм. От центра диска расположены радиальные шкалы 2 в сантиметровом и миллиметровом делении. Вокруг центра диска нанесены концентрические окружности 3. В простейшем случае размещаются только окружности через один сантиметр без промежуточных миллиметровых отметок. Такой шаблон будет пригоден только для подсчета годичных колец.Templates 1 are made in the form of disks of various diameters from impact-resistant transparent material, for example, from organic glass with a thickness of 2-3 mm. From the center of the disk are located radial scales 2 in centimeter and millimeter divisions. Concentric circles 3 are plotted around the center of the disk. In the simplest case, only circles are placed after one centimeter without intermediate millimeter marks. Such a template will be suitable only for counting tree rings.

Для надежного крепления на спиле возможно в центре шаблона изготовление отверстия для оси, например, в виде гвоздя, вбиваемого в центре годичных колец спила древесного ствола.For reliable fastening on a saw, it is possible in the center of the template to make holes for the axis, for example, in the form of a nail driven in the center of the tree rings of the saw cut.

Способ измерения годичных колец спила древесного ствола реализуется, например, при обработке модельного дерева, следующим образом.A method of measuring tree rings saw cuts of a tree trunk is implemented, for example, in the processing of a model tree, as follows.

После валки и раскряжевки ствола на кряжи и спилы в виде кружков на них наносят метки о северном направлении, затем каждому отпиленному кружку придают отметки о номерах пробной площади, модельного дерева и отпиленного кружка, причем обозначения делают на несколько сглаженной верхней части кружков, а нижние части кружков используют для измерения годичных колец.After felling and bucking of the trunk, marks on the north direction are applied to the ridges and saw cuts in the form of circles on them, then each sawn off mug is marked with the numbers of the trial plot, model tree and sawn mug, the notation being made on the slightly smoothed upper part of the circles, and the lower parts circles are used to measure annual rings.

Способ и устройство позволяют измерять годичные кольца, например в одном сантиметре для расчета прироста по данному радиальному направлению, по различным углам склонения от северного направления на пне и на спилах даже непосредственно в лесу. Например, на пне или спиле центр шаблона 1 совмещают с центром годичных колец. Затем нулевую радиальную шкалу 3 совмещают с отметкой о северном направлении.The method and device allow measuring annual rings, for example, in one centimeter for calculating growth in a given radial direction, at different declination angles from the northern direction on a stump and on saw cuts even directly in the forest. For example, on a stump or cut, the center of template 1 is combined with the center of the tree rings. Then the zero radial scale 3 is combined with a mark on the north.

После этого между соседними окружностями, например через один сантиметр, подсчитывают число годичных слоев с точностью до десятой доли ширины годичного слоя, если толщина линий сантиметровых окружностей принята в 0,1 мм.After that, between adjacent circles, for example, after one centimeter, the number of annual layers is calculated with an accuracy of a tenth of the width of the annual layer, if the thickness of the lines of the centimeter circles is assumed to be 0.1 mm.

Отдельно возможно измерять, например, ширину аномальных и отличающихся от других уникальных на спиле годичных колец.Separately, it is possible to measure, for example, the width of annual rings that are abnormal and differ from other rings that are unique on the saw.

Эффективность нового способа и устройства проявляется в том, что он позволяет измерять годичные кольца на спилах модельных деревьев по пню или спилам в виде кружков непосредственно в лесу, например, до начала высыхания древесины позволяет измерить фактический размер спила, который затем уменьшается по радиусам из-за потери влаги. Аналогично возможно относительно быстро и точно подсчитать удельное число годичных слоев по каждому радиальному направлению на данном сечении.The effectiveness of the new method and device is manifested in the fact that it allows you to measure annual rings on saw cuts of model trees on a stump or saw cuts in the form of circles directly in the forest, for example, before drying of wood allows you to measure the actual size of the saw cut, which then decreases in radius due to moisture loss. Similarly, it is possible to relatively quickly and accurately calculate the specific number of annual layers for each radial direction in a given section.

Одновременно способ и устройство могут быть использованы и в камеральных условиях для более подробного измерения годичных слоев и формы постепенно высыхающего спила модельного дерева.At the same time, the method and the device can be used in office conditions for a more detailed measurement of annual layers and the shape of a gradually drying saw cut of a model tree.

Claims

1. A method of measuring tree rings on a tree trunk cut, including applying marks on the north side on sawn circles, marking the numbers of the trial area, model tree and sawn circle, the notation being made on the smoothed upper part of the circles, and the lower parts of the circles used to count annual rings, characterized in that the lower part of the circle is rotated upward, relative to the center of the annual rings, the center of one of the patterns made of organic glass with applied concentrates is combined circles and lines of radii, and the radius line with a zero deflection angle is combined with a mark on the north side of the saw, and then the number and width of annual rings are calculated.

2. The method of measuring tree rings on a tree trunk saw according to claim 1, characterized in that the patterns are of different diameters, concentric circles of centimeter marks are made with thicker lines than millimeter marks, which allows you to perform different measurement modes of the number of tree rings in one centimeter of a certain radius of the saw cut, and also calculate the average width of the annual ring on each centimeter of the radius of a given direction, and millimeter divisions allow us to estimate the width of each g dichnogo ring, for example, selectively according to the maximum gain.

3. The method of measuring tree rings on a saw cut of a tree trunk according to claim 1, characterized in that the lines of radii are plotted through 15 °, and on some lines of radii, numeric scales of radius and angle of inclination from the north direction are applied.