способ измерения среднего диаметра стволов древостоя угловыми шаблонами

Формула изобретения

Способ измерения среднего диаметра стволов древостоя угловыми шаблонами, включающий подсчет стволов с центра визирования, отличающийся тем, что осуществляют второй подсчет стволов с окружности радиусом R, ограничиваемой преимущественно вокруг центра визирования или вокруг любой точки в том же древостое, при этом визируют во внешнюю сторону от окружности или визируют во внутреннюю сторону от окружности через центр визирования и вычисляют значение среднего диаметра стволов древостоя в случае визирования во внешнюю сторону от окружности радиуса R по формуле

где d_ср1 - средний диаметр стволов деревьев по подсчету во внешнюю сторону;

R - радиус окружности с центром в центре визирования;

n - число стволов, насчитанное с центра визирования;

n_R1 - число стволов, насчитанное с окружности радиуса R во внешнюю сторону,

или в случае визирования во внутреннюю сторону от окружности радиуса R по формуле

где d_ср2 - средний диаметр стволов деревьев по подсчету во внутреннюю сторону;

R - радиус окружности с центром в центре визирования;

n - число стволов, насчитанное с центра визирования;

n_R2 - число стволов, насчитанное с окружности радиуса R во внутреннюю сторону.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области техники - таксация леса и предназначено для измерения суммы площадей поперечных сечений древостоя в расчете на 1 га (g) и их среднего диаметра (dcp).

Известен способ измерения среднего диаметра стволов древостоя, заключающийся в измерении диаметра каждого дерева мерными вилками из выборки деревьев с вычислением среднего диаметра стволов (Н.П. Анучин. Лесная таксация: Учебник для вузов. - 5 изд., доп. - М. Лесн. пром-сть, 1982).

Недостатком известного способа является трудоемкость и длительность процесса.

Известен способ измерения суммы площадей поперечных сечений стволов древостоя в расчете на 1 га с помощью угловых шаблонов: углового шаблона Анучина, называемого таксационным прицелом, и зеркального реласкопа Биттерлиха (Н.П. Анучин. Лесная таксация: Учебник для вузов. - 5 изд., доп. - М. Лесн. пром-сть, 1982, с. 47, 50). Способ состоит в следующем: находясь на какой-либо точке в древостое, называемой центром визирования, и медленно поворачиваясь на 360°, визируют через любой известный угловой шаблон на окружающие стволы деревьев на высоте 1,3 м от земли и подсчитывают те стволы, изображение которых по толщине перекрывает критический угол 1°10 ^|, ограничиваемый этими шаблонами. Насчитанное число таких стволов (n) будет обозначать сумму площадей поперечных сечений стволов древостоя в расчете на 1 га:

n=g

(1)

(см. там же с. 46)

Известный способ измерений с помощью угловых шаблонов имеет тот недостаток, что он не позволяет вычислять по результатам подсчета средний диаметр (d_cp ).

Известен способ измерения суммы площадей поперечных сечений стволов древостоя в расчете на 1 га с помощью углового шаблона Биттерлиха. Этот способ состоит в следующем: находясь на какой-либо точке в древостое, называемой центром визирования, и медленно поворачиваясь на 360, визируют через угловой шаблон Биттерлиха на окружающие стволы деревьев на высоте 1,3 м от земли и подсчитывают те стволы, изображение которых по толщине перекрывает критический угол 1°10^|. Насчитанное число таких стволов (n) будет обозначать сумму площадей поперечных сечений стволов древостоя на 1 га.

При описанном способе применения угловых шаблонов с центра визирования диаметры стволов древостоя измеряют отдельно с помощью какого-либо толщиномера и из значений измеренных диаметров вычисляют среднее значение.

Недостатком известного способа измерений с помощью угловых шаблонов является то, что этот способ не позволяет вычислять по результатам подсчета стволов средний диаметр стволов древостоя.

Задача, решаемая предлагаемым способом измерения, состоит в обеспечении возможности вычисления из результатов подсчетов древесных стволов не только суммы площадей поперечных сечений стволов в расчете на 1 га, но и среднего диаметра стволов древостоя.

Технический результат, достигаемый предлагаемым способом измерений, состоит в совместном подсчете стволов через любой угловой шаблон не только с центра визирования, но и с окружности радиусом R, ограничиваемой преимущественно вокруг центра визирования и в сопоставлении результатов этих двух подсчетов, в итоге сопоставления получают значение среднего диаметра стволов древостоя.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе измерения среднего диаметра стволов древостоя угловыми шаблонами, включающем подсчет стволов с центра визирования, согласно изобретению осуществляют второй подсчет стволов с окружности радиусом R, ограничиваемой преимущественно вокруг центра визирования или вокруг любой точки в том же древостое, при этом визируют во внешнюю сторону от окружности или визируют во внутреннюю сторону от окружности через центр визирования и вычисляют значение среднего диаметра стволов древостоя в случае визирования во внешнюю сторону от окружности по формуле:

где d_cp1 - средний диаметр стволов деревьев по подсчету во внешнюю сторону;

R - радиус окружности с центром в центре визирования;

n - число стволов, насчитанное с центра визирования;

n_R1 - число стволов, насчитанное с окружности радиуса R во внешнюю сторону

или в случае визирования во внутреннюю сторону от окружности радиуса R по формуле:

где: d_cp2 - средний диаметр стволов деревьев по подсчету во внутреннюю сторону;

R - радиус окружности с центром в центре визирования;

n - число стволов, насчитанное с центра визирования;

n_R2 - число стволов, насчитанное с окружности радиуса R во внутреннюю сторону через центр визирования.

На фиг.1 изображен способ подсчета числа стволов деревьев путем обхода по окружности с подсчетом во внешнюю сторону; на фиг.2 - то же, только с подсчетом стволов во внутреннюю сторону через центр визирования.

Способ измерения среднего диаметра стволов древостоя заключается в следующем. Сначала делают подсчет стволов деревьев с центра визирования в древостое с какой-либо точки, называемой центром визирования, выполняют первый подсчет стволов через любой из известных угловых шаблонов и получают результат подсчета (n), имеющий значение согласно известной формуле (1). Затем ограничивают окружность радиусом R, преимущественно вокруг центра визирования или вокруг произвольной точки в том же древостое. Далее, обходя по окружности на 360° и визируя тем же угловым шаблоном во внешнюю сторону от окружности (фиг.1) или во внутреннюю сторону через центр визирования (фиг.2) на окружающие стволы, выполняют второй подсчет стволов и получают результат второго подсчета n_R1 при визировании во внешнюю сторону или n_R2 при визировании во внутреннюю сторону. Вычисляют значение среднего диаметра стволов древостоя d_cp1 по формуле (2) при визировании во внешнюю сторону или d_cp2 по формуле (3) при визировании во внутреннюю сторону:

где: d_cp1 - средний диаметр стволов деревьев по подсчету во внешнюю сторону;

R - радиус окружности с центром в центре визирования;

n - число стволов, насчитанное с центра визирования;

n_R1 - число стволов, насчитанное с окружности радиуса R во внешнюю сторону.

где: d_cp2 - средний диаметр стволов деревьев по подсчету во внутреннюю сторону;

R - радиус окружности с центром в центре визирования;

n - число стволов, насчитанное с центра визирования;

n_R2 - число стволов, насчитанное с окружности во внутреннюю сторону.

При осуществлении совместных подсчетов деревьев во внешнюю и во внутреннюю стороны вычисляют среднее арифметическое значение средних диаметров, используя 2 и 3 формулы соответственно.

Формулы 2 и 3 выведены автором впервые. Вывод формул (2) и (3) состоит в следующем:

1) при подсчете n стволов выполняется условие (стр. 46):

где = 3,14

2) при подсчете стволов с окружности во внешнюю сторону насчитанное число стволов n_R окажется преувеличенным за счет увеличения радиусов частных угловых счетных проб Биттерлиха на величину радиуса окружности, с которой ведется подсчет. Это преувеличение подсчета равносильно тому, что диаметр каждого ствола в подсчете оказался преувеличенным на величину , т.е.

3) разделив (5) на (4), получаем:

4) извлекая корень квадратный из обеих частей (6), получаем:

(7)

Из (7) находим значение d_cp:

(2)

6) формулу (3) выводим аналогично, при этом величина отрицательна.

Пример конкретного осуществления способа.

Вначале делают подсчет стволов деревьев с центра визирования. Получают результат подсчета n=20 (1). Затем ограничивают окружность вокруг центра визирования радиусом R=5 м=500 см. Далее, обходя по окружности на 360°, визируя тем же угловым шаблоном на окружающие стволы во внешнюю сторону от окружности (фиг.1) и во внутреннюю сторону через центр визирования (фиг.2), выполняют второй подсчет стволов и получают результат второго подсчета n_R1=46 при визировании во внешнюю сторону и n _R2=5 при визировании во внутреннюю сторону. Находят значение d_ср1 по формуле (2):

находят значение d_ср2 по формуле (3):

вычисляют значение среднего диаметра стволов древостоя d_cp как среднее арифметическое:

Таким образом, предлагаемый способ позволяет производить измерение среднего диаметра стволов древостоя угловыми шаблонами.