樹高

樹高指樹木從地面上根莖到樹梢之間的距離或高度,是表示樹木高矮的調查因子。是主要的伐倒木和立木測定因子。常見的種類有:全高、任意乾高、全長等。

基本介紹

  • 中文名:樹高
  • 定義:樹木從地面根莖到樹梢間的距離
  • 類別:表示樹木高矮的調查因子
  • 常見種類:全高、任意乾高、全長
  • 測量儀器:皮尺、勃魯萊測高器、望遠測樹儀
  • 對象:伐倒木、立木
  • 測高原理:三角法、幾何法等
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概念

樹高指樹木從地面上根莖到樹梢之間的距離或高度,是表示樹木高矮的調查因子。是主要的伐倒木和立木測定因子。常見的種類有:全高、任意乾高、全長等。

測量儀器及方法

伐倒木的任意長度均可以用皮尺測定,而立木的高度在2m以下,可以隨便測定。超過2m以上的高度,必須藉助一定的測高儀器來測定,一般常見的測高器有勃魯萊測高器、克里斯屯測高器、望遠測樹儀、林分速測鏡、光學測樹儀、圓筒測高器等。這些儀器的測高的原理有三角法、幾何法幾種。

勃魯萊測高器

勃魯萊氏(Blume·Lies)測高器,是德國帕迪(J·Parde)1955年按照三角原設計製作的一種較好的測高器。
(1)構造
儀器外殼為塑膠或鉛質製成。其部件有起動鈕、制動鈕、擺針、瞄準器,刻度盤及視距器。
①起動鈕、制動鈕、擺針。此三者互相聯動,起動鈕在儀器前端靠右側,為一圓形凸起;制動鈕在儀器前端,為一彎曲金屬片;擺針在殼體內部。按下起動鈕,跳起制動鈕,則擺針放鬆能自由擺動;扣緊制動鈕,跳起起動鈕,則擺針固定不動,借擺針在刻度盤上所指刻劃,可讀出樹高或坡度。
②瞄準器。它的前端在保護管內的兩個準量,後端為一瞄準孔,用以瞄視樹頂或樹基及測坡度。
③刻度盤。由五條弧形分劃帶組成,自上而下依次為15米、20米、30米、40米等所對應不同仰俯角度的高度刻劃值,最下一條為圓周角刻度,可仰視60°、俯視30°。
④視距器。視距器利用方解石晶體的雙摺光學特性與特製標尺配合進行視距測。在視距器外裝有一活動黃色濾色鏡,以備強光或雪地套用。
(2)測高方法
①確定測者與被測木的距離,裝有視距器的測高器,應先將標尺掛於視測樹幹上,使標尺中心與測者眼高相當。然後測者離樹幹一定距離,通過視距觀測標尺,可以窺見標尺產生雙重影象,隨著測者進退,標尺影象相應作上下移動,當測者到達某一位置,使標尺上“0”的移動影象與其上某一標數的固定影象重合時則測者與樹幹的距離即為該標數(米)。“0”的移動影象與“20”的固定影象重合,此時測者與樹幹的距離為20米。測者可根據不同的樹高及地形條件選定不同的距離,此種裝有視距器的測高器,無需用皮尺量距,適用於起伏不平的山地
無視距器的如SC-Ⅰ型、Ⅱ型測高器,仍需皮尺量距,最好取15、20、30、40米的整數以便在刻度盤上直接讀出與距離相應的樹高。
②測定樹高,測站位置確定後,測者手持測高器,捺下起動鈕,從瞄準孔通過準星仰視樹頂看準稍停片刻;等擺針靜止時扣緊制動鈕讀出擺針在刻度盤上相應的數值,即為測者水平視線以上的樹高;然後在原地照上述方法俯視樹基,讀出同一刻度盤上的數值,即為測者水平視線以下的樹高。
樹高H=仰視樹頂讀數+俯視樹基讀數=h1+h2 這是測高時最常用的方法。
(3)幾種特殊位置的測高方法:
①在平地測高,即測者站立位置與樹基在同一水平時,則俯視讀數即為測者眼高,全樹高等於仰視樹頂讀數,加上測者眼高,即H=仰視樹頂數+眼高=h1+h2
②在坡下測高,即測者眼高或水平視線低於樹基時,可分兩次仰視測得數頂讀數h1和樹基讀數h2,則樹高H等於兩次讀數之差,即H=仰視樹頂讀數-仰視樹基讀數=h1-h2
這種位置常不易看樹頂或誤將側枝之頂作為樹頂,故其它位置可測,儘量不要站坡下測高。
③在坡上測高,即測者眼高或水平視線高於樹頂時,可分別兩次俯視測得樹基讀數h1和樹頂讀數h2,則樹高為兩次讀數之差即H=仰視樹基讀數-俯視樹頂讀數=h1-h2
總結以上各種位置測法,若以針針為準,可以得“同側相減(大減小),異側相加”的讀數規則。
坡度改正,在坡地使用視距器,測距或用皮尺沿地表量距,由於坡度影響,其讀數非水平距離,致使樹高觀測值大於實際數值,必須加以校正。其公式為:H=H′-H′sin2 Q
式中:H—校正後樹高即實際樹高;H′—坡地上樹高觀測值;Q—坡度
例:在坡高為20°的山地測得一樹高16米,其實際樹高為:H=16-16sin220°=16-16×0.12=14.4米
式中sin2值即樹高校正數,可以從儀器背面的修正表中根據坡度(列有40°—30°的修正數)查出。
測高原理根據直角三角形的角邊關係:“銳角的對邊等於鄰邊乘以角的正切”的原理得:BC=AC·tge
當水平距離AC一定時,則tgc與BC互為變數即不同高度值BC代入就可以算出其相應的角度Q。
例:若固定距離為15米,則10米樹高的相應角度Q計算為:tgQ=BC/AC=10/15=0.6667,Q=33°41′29″。這樣就可以從擺針零點起在仰角33°41′29″處刻10米的樹高刻劃。同理,其他固定距離的樹高刻度盤如法刻制。

克里斯屯測高器

這種測高器具有用法簡單,攜帶方便,測高時不用量水平距離等優點,對20m以下的樹 木測定結果比較準確,但掌握不熟練時,可能出現較大的誤差.
它構造簡單, 通常為一長30cm的金屬片, 其兩端有兩個直鉤,儀器上的刻度是根據幾何學中關於比例線段的原理設計的。
(1)測高原理
貼近樹幹處豎一定長(一般2或3米)的標竿,再以一根定長直尺(一般為30厘米)捏住上端使其下垂。當視線上下觀測樹梢和樹基時,恰好通過直尺的上下兩端。此時觀測標竿頂端的視線與直尺相截的位置,即得右圖中bc這一段。按下式可計算出樹高AC,並刻數在 b點。當BC與ac為定長,給定5~40米各不相同的AC,可算出相應的 bc刻劃在直尺上,供直接使用。
(2)測高方法步驟
使用克里斯屯測高器時,可以站在人和位置,手持測尺上端使其自然下垂,藉助人的進退和手臂的身軀調節,移動測尺視線通過上拐角看到樹梢,通過下怪叫看到樹基,兩拐角之間剛好卡住樹幹勸告。此時,測者頭不動,迅速移動視線觀測桿頂與測尺相切的店(這一點為某一樹高刻劃讀數,即是樹木全高)讀出該點樹高值。
克里斯屯測高器的優點是不需要測量測者到被測樹的水平距離,一次性就可以測得樹高,使用熟練後可以提高工作效率。缺點是觀測時要求視線同時卡住三點,掌握比較苦難,另外,由於樹高越高,在測尺上刻劃越密,分化越粗放。因此,在測定20M以上的樹高時,讀數準確誤差較大,故此儀器適合測定樹高在20m以下較為低矮的樹木,超過20m以後,不建議使用。
(3)注意事項
為了提高測定樹高的精度,測高時應注意以下事項:
第一,測高時測點必須同時看見樹頂和樹基,同時要注意正確選擇和看清樹頂(樹頂指樹木最高處的頂芽,而非直立的樹葉頂端)。對於平頂樹木不要把樹冠邊緣當做樹頂。
第二,測者與被測樹木距離不易過大或過小,一般是水平距離與樹高大約相等或稍遠些,否則會產生較大誤差。
第三,可以從兩三個不同方向觀測測定樹高,取其平均值作為樹高,可以減少誤差。
第四,在坡地上測高,測者最好與北側樹木在等高位置或稍高些地方,並宜採用仰俯各一次讀數計算樹高的方法來減少誤差。

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