《角规测树》PPT课件.ppt
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1、第6章 角规测树内容提要内容提要 常用角规器 角规测树的基本原理 角规绕测技术 角规测定林分测树因子前言角规角规(angle gauge)是以一定视角构成的林分测定工具。1947奥地利林学家毕特利希(Bitterlich W)发明了角规测定林分每公顷断面积的理论和方法。特点:不用设置标准的进行森林调查。我国1957年引进。第一节 常用角规测器 一、杆式角规一、杆式角规构造:长度为L的木尺的一端安装一个缺口宽度为 l 的金属片断面积系数(Fg):视角:取决于l 和L的大小。最常用的角规其l 1cm,L=50cm,Fg1,而视角杆式角规(芬兰)杆式角规(芬兰)杆式角规的设计杆式角规的设计当L50c
2、m时 l=0.707 Fg=0.5 l=1.0 Fg=1 l=1.414 Fg=2 l=2.0 Fg=4当L70cm时 l=0.707 Fg=0.99 l=1.0 Fg=1.4 l=1.414 Fg=1.98 l=2.0 Fg=2.8一、杆式角规一、杆式角规使用方法 (1)选点:在远离林缘(50m)的林内选一测点,以此点为旋转中心,绕测一周并计数。(2)绕测计数方法:与角规视线相割的计数 1株,相切的计数 0.5 株,相离的计数为 0。(3)林分每公顷断面积:GFgZ Fg为角规断面积系数;Z为绕测总计数绕测绕测:用角规逐株观测树木并进行计数的工作。临界树临界树:与角规视线相切的树。二、棱镜角
3、规二、棱镜角规构造、原理:光线折射产生位移。用法:横持镜片,透过镜片观测胸高部位,树干影象产生位移:三、速测镜三、速测镜(relascope)毕特利希(Bitterlieh W,1952)研制,主要用于角规测。我国华网坤等(1963)仿造设计投产。有关速测镜的构造、原理、功能及使用方法见第一章。四、自平杆式角规四、自平杆式角规 简易杆式角规的基础上作了两点重大改进:(1)角规改为杆长可变;(2)具有自动改正坡度的功能,其原理:当坡度为 度时,缺口宽度 l 相应变窄成为 缺口宽度为lcm,对应的拉杆长度为50cm,即断面积系数 Fg=1。第二节第二节 角规测树的基本原理角规测树的基本原理 一、多
4、重同心圆原理一、多重同心圆原理 这种原理是以测点为中心,对每株树作一圆形样地(样圆)。样圆的面积取决于D的大小,因此样地的面积是可变的,故称不等概抽样。1)假设林内所有林木地胸径相等为 Dj,如图 设P2为临界树(相切),则用角规绕测时,形成以 Rj为半径,O为中心的假想扩大圆 令角规尺长为L,缺口宽为l,则:样圆面积:一、多重同心圆原理一、多重同心圆原理2)若假想圆样地内共有Zj株树时,即角规绕测计数为Zj,则样圆内的树木断面积为:3)将样圆面积换算为1公顷时,林木每公顷断面积可表示为:令:则:一、多重同心圆原理一、多重同心圆原理4)原理的推广应用:原理的推广应用:在实际林分中,树木的直径并
5、非相等,且有粗细、远近之分。设林分中共有m个直径组Dj(j1,2,3.m)。按上述原理,用角规绕测时,实际上对每组直径Dj均形成一个以O为中心,以Rj为半径的m个假想样圆,从而形成m多重重叠的同心圆。凡落在相应同心圆内的则计数为1或0.5,反之不计数。显然林分的总断面积为:一、多重同心圆原理一、多重同心圆原理5)若在林分中设置了n个角规点进行观测时,其计算林分每公顷断面积公式应改为:式中:Zi为第i个角规点上计数的树木株数。一、多重同心圆原理一、多重同心圆原理Fg的确定:当L50cm时 l=0.707 Fg=0.5 l=1.0 Fg=1 l=1.414 Fg=2 l=2.0 Fg=4二、二、扩
6、大圆原理扩大圆原理(Grosenbaugh LR1952)假设:林地面积为T公顷,林地上有N株树,把每棵树的胸径Dj(j1,2,3.N)扩大 倍 所构成的样圆成为扩大圆,其半径为:把林地上的所有树木的扩大圆,作一投影图:二、扩大圆原理二、扩大圆原理令某一直径为Dj的树木,其扩大圆面积为Aj,树木的断面积为gj。则:则一株树的扩大圆面积为:二、扩大圆原理二、扩大圆原理 在T hm2林地上,共有N株树木,其扩大圆彼此重叠。若在T公顷扩大圆内随机落点可以得到平均覆盖次数 ,则扩大圆总面积与林地面积T的关系为:等式两边同除KT,得二、扩大圆原理二、扩大圆原理上式右端项为每公顷断面积,所以:若林地上第i
7、个点(如i为角规点)被覆盖Zi次时,则 同理,利用林地内n个点(即n个角规点),被覆盖次数Zi,推算林分每公顷断面积时,则 第三节第三节 角规测树技术角规测树技术一、绕测技术一、绕测技术(一)点位不能发生位移 若发生位移则:一般R20cm时,误差为3.9%。一、绕测技术一、绕测技术(二)认真确定临界树(二)认真确定临界树 接近相切的临界树往往难以判断,可用:1.可从树干胸径由上向下观测判断是否相切 2.通过实测 D 和 S 确定是否为临界树 临界距公式:举例:一、绕测技术一、绕测技术(三)不得免漏测或重测 采取正反绕测两次取两次观测平均数的办法。记住起测方位或第一株绕测树。第二节第二节 角规测
8、树技术角规测树技术二、断面积系数的选定二、断面积系数的选定 采用角规测定林分G/hm2时,由于选择不同的Fg会产生以下两种误差:1.Fg本身所产生的仪器误差仪器误差:这种误差属于数学期望为0的随机误差,Fg越大,误差越大。2.由GFgZ可知,当Fg=0.5,1,2,4时,角规仪器误差分别为:0.5m2,1m2,2m2,4m2。二、断面积系数的选定二、断面积系数的选定2.由于Fg选择不当,使扩大样园半径过大而产生的观测误差观测误差。以林分Dg20cm为例:当Fg=0.5时,Rmax70.703424m 当Fg=1时,Rmax503417m 当Fg=2时,Rmax35.353412m 当Fg=4时
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