角规测树实用.pptx
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1、前言角规(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1页/共44页第一节 常用角规测器 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,而视角第2页/共44页杆式角规(芬兰)第3页/共44页杆式角规的设计当L50cm时 l=0.707 Fg=0.5 l=1.0 Fg=1 l=1.414 Fg=2 l=2.0 F
2、g=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第4页/共44页一、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:用角规逐株观测树木并进行计数的工作。临界树:与角规视线相切的树。第5页/共44页二、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:
3、第6页/共44页三、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。第7页/共44页四、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8页/共44页第二节 角规测树的基本原理 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
4、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:第9页/共44页一、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:第10页/共44页一、多重同心圆原理4)原理的推广应用:在实际林分中,树木的直径并非相等,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
5、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:第11页/共44页一、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。第12页/共44页一、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第13页/共44页二、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
6、)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:第14页/共44页二、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:第15页/共44页二、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,得第16页/共44页二、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
7、 第17页/共44页第三节 角规测树技术一、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%。第18页/共44页一、绕测技术(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:第19页/共44页一、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20页/共44页第二节 角规测树技术二、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:这种
8、误差属于数学期望为0的随机误差,Fg越大,误差越大。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。第21页/共44页二、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。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,Rmax25348.5m 样园的半径越大,漏测的概率越大,即观测误差越大。这种误差显然是系统误差。第22页/共44页二、断面积系数的选定以上两种误差往往是矛盾状态:(1)Fg选择小,
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