《测树学》实习指导书 - 图文 下载本文

实习一 测树工具的使用

一、目 的

熟悉和掌握几种常用的测树工具的构造、原理及使用方法。 二、仪器、用具

轮尺、围尺、勃鲁莱测高器、克里斯顿测高器、DQW—2型望远测树仪、二米测竿、记录夹、记录用表、计算工具。

三、仪器的构造、原理及使用方法 (一)测径器

1、轮尺:构造十分简单,如图1—1,可分为固定脚,游动脚和测尺三部分。测尺的一面为普遍米尺刻度,一面为整化刻度。在森林调查中,为简化测算工作,通常将实际直径按上限排外法分组,所分的组称为径阶,用其组中值表示。径阶大小(组距)一般可以为1cm、2Cm或4Cm。当按1Cm、2cm或4cm分组时,其最小径阶的组中值分别为1cm、2cm或4cm。径阶整化刻度的方法即是将各径阶的组中值刻在该径阶的下限位置。 使用注意事项:

(1)在测定前,首先检查轮尺,必须注意,固定脚与游动脚应当平行,且与尺身垂直。 ’ (2)测径时,轮尺的三个面必须紧贴树干,读出数据后,才能从树干上取下轮尺。

(3)测立木胸径时,应严格按照1.3m的部位进行测定。如在坡地,应站在坡上部,确定树干上1.3m处的部位,然后再测量其直径。树木若在1.3m以下分叉时,按两株测算。

(4)当树干横断面不圆时,应测

相互垂直的两个直径,取平均数作为测定值。

2.围尺(直径卷尺):有布围尺,钢围尺和蔑围尺三种,围尺上除标有普通米尺刻度外,还标有对应于圆周长空的直径刻度。

使用时,必须将围尺拉紧平围树干后,才能读数,应使围尺围在同一水平面上,防止倾斜,否则,易产生偏大的误差。 (二)测高器

测高器的种类较多,但根据原理大体可分为两大类:一类是利用几何相似形原理设计的,如克里斯顿测高器,圆筒测高器等;另一类是利用三角原理设计的,如勃鲁莱测高器等。 1.几何原理测高:如图1-2右所示,当BC//BC时,则有:

''EC?B'C'EC?BC

'' 若EC、BC,为定长(一般EC用2m测竿,BC用30cm测尺取代),则将BC(树高) 值代入上式,(树高)值代入上式,即可计算出相应的EC值。若将一系列的BC(树高)值刻划在相应的EC位置,即可从测尺(BC)上直接读出树高(BC)值。

克里斯顿测高器就是利用上述关系设计的。 (图1—2左)使用时,只需将二米测竿垂直立于树基部(或在树干上标2m高度),然后,选择一个能同时望见树梢和树脚及二米测竿顶的地方,用大拇指和食指轻提仪器,让其自然下垂,与树干平行,屈伸手臂,使仪器上、下钩正好卡住树梢及树基,保持仪器和头部不动,迅速瞄视测竿顶端,这时,视线所通过的仪器刻度值即为树干的全高。

''''''''''

这种测高器具有用法简单,携带方便,测高时不用量水平距离等优点,对16m以下的树木测定结果比较准确,但掌握不熟练 时,可能出现较大的误差。

2.三角原理测高:按三角原理设计的测高器,本质上都是一种测角器,多通过正切函数关系测算树高。较为常用的是勃鲁莱测高器(图1-3)。其刻度盘上标有不同水平距离(15,20,30、40m)时所对应的不同仰角和俯角的树高值。测高时,首先选测某一水平距离,然后, 分别以下情况测算树高:

(1)在平地上测高:测者立于测点,按下仪

器按纽,使指针自由下垂,用瞄准器对准树梢后,即按下制动纽,固定指针,在度盘上读出对应于所选测水平距离的数据h,再加上测者眼高l,即为全树高H,见图l-4(a)。

(2)在坡地测高:先观测梢,求得h1,再观测树基,求得h2,若两次观测角度正负号相异时(仰角为正,俯角为负)。则树木全高(H)为:

打:A1+A2:D(tana十tan9)见图l24(b),

若两次观测角度正负号相同,则树木全高(H)为: H?h1?h2?D(tan??tan?) 见图1-4(b),若两次观测角度正负号相同,则树木全高(H)为: H?|h1?h2|?D|tan??tan?| 见图1-4(c)。

这种测高器的优点是操作简单,易于掌握,在视角等于45时,精度较高,但需要测树木至测点的水平距离。 测高注意事项:

① 测高时一定要两次读数之和(差)。 ② 测高的水平距离应尽量与树高相同。

③ 树高小于5m时不用测高器,而用测杆测定。 ④ 对阔叶树不要误将树冠倒侧当作树梢。 (三)多用测树仪

近二、三十年,多用途的综合性测树仪的研制取得了较大的进展,这类测时仪能测定树高、立木任意部位直径、水平距离、坡度、每公顷断面积等多种因子。我国常见的有LC-1型和LC-2型林分速测

镜,DCW-3型光学测树仪、DQW-2型望远测树仪等。此处仅就DQW-2型望远测树仪作简要介绍。

DQW-2型望远测树仪其结构如图1-5。

原理是用显微投影的标尺,测量经望远镜放大了的目标,通过光学系统,成象在一个焦平面上,以相似形定理和三角函数作为测量原理。

使用时,将仪器固定在三角架上,按下制动纽,待鼓轮静止后,通过目镜可见到圆形视场(图1-6)被准线分为上下两部分。上半部是观测目标,下半部是测量各因子用的标尺。

01.测水平距离:司尺员将视距尺一端顶到被测树干上,使尺面垂直于仪器观测方向,并力求水平(图l-7),用

仪器看视距尺,测距尺所夹视距尺的刻度数即为所测的水平距离(视距尺的最小 格值为0.2m),见图1-8。 2.测树高:

(1) 测立木全高(H):原理与勃鲁莱测高器相同,

H?B(C1?C0)(H尺读数为异号时),

(H尺读数为同号时)。

式中:B——观测时水平距离的1%(m);

Cl——观测树顶梢H尺上的读数(格); C。——观测树基部H尺上的读数(格)。

(2) 标定中央直径的部位:当仪器对准中央直径

时,H尺的读数应该是:

H?B|C1?H0|C1?

2C1?C02 (H尺读数为异号时),

C1?2C1?C2 (H尺读数为同号时)。 2将此读数调至准线上,这时,准线与树干相截的位置即是中央直径部位。

(3)标定任意树高:H尺的读数是

Hn?C0B (H尺读数为异号时), H C1?0?C0 (H尺读数为同号时)。

B2Cn?式中,Hn——标定高度(m)。 2

将求得的H尺读数调至准线位置,此时,准线与树干相截处即为所要标定的树干高度。 (3) 测树干直径: D?B?L

式中:L——测径尺读数(即条带数,窄条带为1,宽条带为10);

B——观测时水平距离的0.1%(cm)。

DQW-2型望远测树仪的其余功能,在以后的实习使用中可再作现场介绍。

四、实习组织安排

1.实习时,先讲述各种仪器的构造,使用方法及测高原理。

2.实习之前,选取10——15株树进行编号,并用精度较高的仪器(如经纬仪等)测树高,作为树高实际值,以求算测定误差。 五、思考题 1.为什么要进行轮尺刻度整化?若起测直径为6cm时,试以4cm为一径阶说明整化刻度法。 2.比较各种测高器的优缺点。

3.当你只有一直尺或三角板时,怎样用它来测高?说明原理及方法。

六、实习报告

交出测径、测高及误差计算结果(用表1—1)。