RU2533022C1 - Способ определения запаса древостоя - Google Patents
Способ определения запаса древостоя Download PDFInfo
- Publication number
- RU2533022C1 RU2533022C1 RU2013126849/13A RU2013126849A RU2533022C1 RU 2533022 C1 RU2533022 C1 RU 2533022C1 RU 2013126849/13 A RU2013126849/13 A RU 2013126849/13A RU 2013126849 A RU2013126849 A RU 2013126849A RU 2533022 C1 RU2533022 C1 RU 2533022C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- height
- diameter
- stand
- bark
- trees
- Prior art date
Links
Abstract
Изобретение относится к технике лесной таксации, и может быть использовано в лесном хозяйстве, лесной промышленности и лесоустройстве, и решает задачу повышения точности определения запаса древостоя. Для этого измеряют высоту и диаметры деревьев на высоте груди, осуществляют сплошной перечет деревьев по диаметру на высоте груди и высоте на пробной площади древостоя. Полученные данные группируют на отдельные размерные градации по диаметру на высоте груди и определяют по размерным градациям запас стволовой древесины в коре и без коры по формулам , , где Vcmi - объем стволовой древесины деревьев без коры в каждой i-й размерной градации, м3; d1,3 - диаметр ствола без коры на высоте груди, м; H - высота ствола, м; Ni - количество деревьев одной градации в однородном выделе древостоя по диаметру; a0, a1, a2, a3, a4 - коэффициенты уравнения образующей данной породы; l - расстояние от комля ствола до любого сечения, м; V - общий объем стволовой древесины в выделе, м3. Способ обеспечивает повышение точности определения запаса древостоя и снижение погрешности измерений. 2 табл.
Description
Изобретение относится к технике лесной таксации и может быть использовано в лесном хозяйстве, лесной промышленности и лесоустройстве. Существующий уровень техники определения запаса древостоя характеризуется погрешностями ±15%.
Известен способ определения запаса древостоя с помощью нормальных таблиц хода роста лесонасаждений, в котором путем использования этих таблиц по бонитетам измеряется полнота древостоев и определяются видовые высоты деревьев (Загреев В.В. Географические закономерности роста и продуктивности древостоев. - М.: Лесная промышленность, 1978. - С.71-90).
Недостатком аналога является то, что нормативные таблицы хода роста древостоев являются усредненными и не учитывают особенности формообразования древесных стволов и запасов отдельных выделов древостоев. Полнота древостоев определяется с погрешностями ±15%. Видовые высоты древостоя также определяются с существенной погрешностью. В целом погрешности этого аналога не ниже ±15%.
В качестве прототипа выбран способ определения запаса древостоя, в котором путем определения видовых чисел, плотности древостоя по диаметру, с измерением высоты, с измерением среднего расстояния между деревьями, с определением среднего диаметра древостоя, с вычислением по модельным деревьям нового видового числа, с измерением высоты точки касания прямой, проведенной из вершины ствола дерева к формообразующей кривой, с определением запаса по предложенным формулам запаса древостоя (Патент РФ №2050115, A01G 23/00, опубл. 20.12.1995).
К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа, принятого за прототип, относится то, что в известном способе имеются значительные погрешности в определении видовых чисел и плотности древостоя по диаметру. Имеются сложности определения среднего расстояния между деревьями и здесь возникают дополнительные сложности и погрешности с измерением и определением высоты точки касания прямой, проведенной из вершины ствола дерева к формообразующей кривой.
Изобретение решает задачу повышения точности определения запаса древостоя с достижением технического результата - упрощение способа и снижение погрешности измерений.
Для этого в способе определения запаса древостоя, включающем измерение высоты и диаметров деревьев на высоте груди, вычисление запаса древостоя, согласно изобретению, осуществляют сплошной перечет деревьев по диаметру на высоте груди и высоте на пробной площади древостоя, полученные данные группируют на отдельные размерные градации по диаметру на высоте груди и определяют по размерным градациям запас стволовой древесины в коре и без коры по формулам
где Vcmi - объем стволовой древесины деревьев без коры в каждой i-ой размерной градации, м3;
d1,3 - диаметр ствола без коры на высоте груди, м;
H - высота ствола, м;
Ni - количество деревьев одной градации в однородном выделе древостоя по диаметру;
a0, a1, a2, a3, a4 - коэффициенты уравнения образующей данной породы;
l - расстояние от комля ствола до любого сечения, м;
V - общий объем стволовой древесины в выделе, м3.
Таким образом, устраняется совокупность действий прототипа, вызывающих погрешности определения запаса древостоя, и используется меньшее количество новых действий, которые обеспечивают более высокую точность определения запаса древостоя.
Способ осуществляют следующим образом.
В однородном выделе по породному составу и полноте закладывается пробная площадь, на которой делается сплошной перечет деревьев с измерением диаметров и высот с определением количества деревьев в каждой размерной градации по диаметру на высоте груди в коре. По предложенным формулам, полученным с использованием точных уравнений образующей формы древесных стволов и данных перечета деревьев на пробной площади, вычисляется запас стволовой древесины древостоя в коре и без коры, что и обеспечивает высокую точность способа.
В основе вычислений способа определения запаса стволовой древесины в древостоях по данному изобретению используется наиболее точное уравнение образующей стволов, представленное в виде функции 2x/d0.5 в относительных величинах (Петровский B.C. Автоматическая оптимизация раскроя древесины стволов. - М.: Лесная пром-сть, 1970. - 1983 с.):
где 2x - текущий диаметр ствола на расстоянии l от комля, м; d05 - диаметр ствола на средине высоты, м; H - высота ствола, м; - некоторая непрерывная функция для стволов данной породы, которая наиболее точно аппроксимируется алгебраическим полиномом 4-й степени, отражающим реальное S-образное формообразование боковой образующей древесного ствола.
где l - расстояние от комлевого сечения ствола до любого по длине ствола текущего диаметра 2x, м; a4, a3, a2, a1, a0 - постоянные коэффициенты уравнений образующей для нескольких пород, представленные в табл.1.
Таблица 1 | |||||
Коэффициенты уравнений образующей древесного ствола | |||||
Порода | a0 | a1 | a2 | a3 | a4 |
Дуб | 1,5 | -2,38 | 6,3 | -9,19 | 4,38 |
Береза | 1,78 | -3,69 | 9,59 | -13,19 | 5,53 |
Сосна | 1,62 | -2,79 | 6,49 | -8,13 | 2,9 |
Ель | 1,59 | -2,62 | 6,45 | -10,13 | 4,25 |
Лиственница | 1,55 | -2,55 | 5,46 | -6,14 | 2,35 |
Кедр | 1,65 | -3,41 | 7,51 | -7,73 | 2,47 |
Пихта | 1,4 | -1,42 | 2,52 | -3,1 | 1,1 |
Известно, что при таксации древостоев диаметры на средине высоты d05 весьма сложно непосредственно измерять. Используя уравнение образующей (2), можно перейти от d05 к доступному для измерений технологическому диаметру на высоте груди D1.3 и получить уравнение связи параметров d0.5, D1.3, H:
Подставляя выражение (3) в уравнение образующей (2), получим уравнение образующей ствола с входными доступными для контроля технологическими параметрами D1.3 и H:
Диаметр ствола на высоте груди измеряется в коре, а определение объема стволовой древесины необходимо проводить без коры. Натурная проверка и исследования многих авторов показывают, что между D1.3 в коре и d1.3 без коры существует линейная связь (Анучин Н.П. Сортиментные и товарные таблицы. - М.: Лесная пром-сть, 1981. - 536 с.):
где D1.3, d1.3 - диаметр ствола на высоте груди соответственно в коре и без коры; λ - постоянный коэффициент толщины коры для каждой породы.
Коэффициенты λ для наиболее распространенных пород деревьев определены сопоставлением объемов стволов без коры и в коре (табл.2).
Таблица 2 | ||||||
Коэффициенты на кору λ | ||||||
Береза | Дуб | Ель | Кедр | Лиственница | Пихта | Сосна |
0,867 | 0,820 | 0,893 | 0,876 | 0,768 | 0,887 | 0,887 |
С учетом (3) уравнение образующей стволов (2) без коры будет иметь вид:
здесь 2x - текущий диаметр ствола без коры, м.
Уравнение образующей (6) является функцией породы и аргументов D1.3 и H, которые будут известны в результате таксации пробных площадей в отдельных однородных выделах при отводе древостоев лесфонда в рубку. Кроме того, в однородном выделе определяется количество деревьев всех градаций по диаметру , n - количество градаций деревьев по диаметру в выделе древостоя.
При использовании способа определения запаса стволовой древесины в древостоях используются показатели информационного обеспечения.
При таксации древостоев необходимо учитывать следующие входные данные: диаметр на высоте груди в коре D1.3 и без коры d1.3, высота (длина) дерева H, количество деревьев Ni в каждой отдельной i-й градации деревьев по диаметру однородного по породному составу и полноте выдела древостоя.
Этих данных достаточно, чтобы определить объем стволовой древесины стоячего дерева без коры в каждой i-й размерной градации Vcmi, применяя уравнение образующей (6).
Так как
то объем ствола Vcmi стоячего дерева без коры в каждой i-й размерной градации с учетом формулы (6) будет равен
При валке дерева в лесу остается пень высотой примерно 30 см, исключается его объем, а также учитывается количество деревьев Ni одной градации по диаметру, поэтому объем стволовой древесины без коры в каждой i-й размерной градации Vcmi будет равен:
Для определения всего запаса стволовой древесины без коры в однородном выделе древостоя находится сумма объемов V по всему количеству стволов всех размерных градаций :
Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что по сравнению с прототипом устраняются действия, имеющие значительные погрешности определения: видовых чисел и плотности древостоев по диаметру, среднего расстояния между деревьями, высоты точки касания прямой, проведенной из вершины ствола дерева к формообразующей кривой. Эти действия прототипа заменяются действиями по точному перечету деревьев на пробной площади в однородном выделе древостоя с вычислением запаса древостоя, по размерным градациям деревьев с использованием формул, основанных на использовании наиболее точного уравнения образующей формы древесных стволов.
Разработанный способ определения запаса древостоя соответствует современным технологиям электронных лесоизмерительных инструментов сплошного перечета деревьев на пробных площадях древостоев и вычислительных средств численного решения задач определения запаса. Полученные формулы являются математическим и информационным обеспечением программ ЭВМ определения запасов стволовой древесины древостоя в коре и без коры.
Claims (1)
- Способ определения запаса древостоя, включающий измерение высоты и диаметров деревьев на высоте груди, вычисление запаса древостоя, отличающийся тем, что осуществляют сплошной перечет деревьев по диаметру на высоте груди и высоте на пробной площади древостоя, полученные данные группируют на отдельные размерные градации по диаметру на высоте груди и определяют по размерным градациям запас стволовой древесины в коре и без коры по формулам
,
,
где
Vcmi - объем стволовой древесины деревьев без коры в каждой i-й размерной градации, м3;
d1,3 - диаметр ствола без коры на высоте груди, м;
H - высота ствола, м;
Ni - количество деревьев одной градации в однородном выделе древостоя по диаметру;
a0, a1, a2, a3, a4 - коэффициенты уравнения образующей данной породы;
l - расстояние от комля ствола до любого сечения, м;
V - общий объем стволовой древесины в выделе, м3.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013126849/13A RU2533022C1 (ru) | 2013-06-11 | 2013-06-11 | Способ определения запаса древостоя |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013126849/13A RU2533022C1 (ru) | 2013-06-11 | 2013-06-11 | Способ определения запаса древостоя |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2533022C1 true RU2533022C1 (ru) | 2014-11-20 |
Family
ID=53382585
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013126849/13A RU2533022C1 (ru) | 2013-06-11 | 2013-06-11 | Способ определения запаса древостоя |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2533022C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2773144C1 (ru) * | 2021-06-29 | 2022-05-31 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова" (МГУ) | Способ определения запасов стволовой древесины с использованием данных воздушной беспилотной съемки |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1436938A1 (ru) * | 1986-05-11 | 1988-11-15 | Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Лесоводства И Механизации Лесного Хозяйства | Способ определени запаса древосто |
RU2050115C1 (ru) * | 1991-07-12 | 1995-12-20 | Шавнин Александр Гаврилович | Способ определения запаса древостоя |
RU2080051C1 (ru) * | 1995-05-09 | 1997-05-27 | Московский государственный университет леса | Способ определения запаса насаждений |
US6182725B1 (en) * | 1996-10-23 | 2001-02-06 | Soervik Bengt | Method for timber harvesting and system for forestry |
RU2005111786A (ru) * | 2005-04-21 | 2006-10-27 | Московский государственный университет леса (RU) | Способ определения запаса древостоя |
-
2013
- 2013-06-11 RU RU2013126849/13A patent/RU2533022C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1436938A1 (ru) * | 1986-05-11 | 1988-11-15 | Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Лесоводства И Механизации Лесного Хозяйства | Способ определени запаса древосто |
RU2050115C1 (ru) * | 1991-07-12 | 1995-12-20 | Шавнин Александр Гаврилович | Способ определения запаса древостоя |
RU2080051C1 (ru) * | 1995-05-09 | 1997-05-27 | Московский государственный университет леса | Способ определения запаса насаждений |
US6182725B1 (en) * | 1996-10-23 | 2001-02-06 | Soervik Bengt | Method for timber harvesting and system for forestry |
RU2005111786A (ru) * | 2005-04-21 | 2006-10-27 | Московский государственный университет леса (RU) | Способ определения запаса древостоя |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2773144C1 (ru) * | 2021-06-29 | 2022-05-31 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова" (МГУ) | Способ определения запасов стволовой древесины с использованием данных воздушной беспилотной съемки |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Eriksson et al. | A site‐index model for pure and mixed stands of Betula pendula and Betula pubescens in Sweden | |
CN103791872A (zh) | 一种使用新型胸高形数测定立木材积的方法 | |
CN102749097A (zh) | 一种角规测定林分郁闭度的方法 | |
EP1798548B1 (en) | Method for predicting the modulus of elasticity of a timber based raw material group by determination of the stress wave velocity | |
RU2533022C1 (ru) | Способ определения запаса древостоя | |
CN103063601A (zh) | 一种基于spad-502的棉花叶片测定方法 | |
Cailliez et al. | Forest volume estimation and yield prediction | |
Socha et al. | Variation of the tree form factor and taper in European larch of Polish provenances tested under conditions of the Beskid Sądecki mountain range (southern Poland) | |
Inoue | Relationships of stem surface area to other stem dimensions for Japanese cedar (Cryptomeria japonica D. Don) and Japanese cypress (Chamaecyparis obtusa Endl.) trees | |
Inoue | A model for the relationship between form-factors for stem volume and those for stem surface area in coniferous species | |
Schumacher | Yield, stand and volume tables for Douglas fir in California | |
CN111191386B (zh) | 一种多尺度相容的林木年生长模型组建模方法 | |
CN105043316A (zh) | 一种截干后活立木马褂木树干3d可视化及材积计算方法 | |
Bergstedt et al. | Models for predicting dry matter content of Norway spruce | |
RU2557167C2 (ru) | Способ определения размерных технологических параметров стволов деревьев | |
Kiseleva | Method of determination of pear leaf area on linear measurements by calculation of correction factors and variation statistics approach | |
RU2400971C2 (ru) | Способ оценки объемного запаса круглых лесоматериалов на лесосеке по категориям крупности и расположению в стволе дерева | |
Strandgard | Evaluation of manual log measurement errors and its implications on harvester log measurement accuracy | |
Bruce et al. | Correlation alinement charts in forest research: a method of solving problems in curvilinear multiple correlation | |
Siruk et al. | Influence of the value of relascopic coefficients on the accuracy of determining the stand basal area | |
Gray | Volume measurement of single trees | |
Myers | Volume, taper, and related tables for southwestern ponderosa pine | |
Sladek et al. | Analysis of volume differences in measuring timber in forestry and wood industry | |
Myers | Volume tables and point-sampling factors for lodgepole pine in Colorado and Wyoming | |
CN209894065U (zh) | 一种农艺用植物性状测量尺 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160612 |