《森林生态学》课件调查方法篇1

AB：水平距 ． 种不同水平距离的高
AE：眼高(仪器高) 度刻度。使用时，先
α：仰角
要测出测点至树木水
平距离，且要等于整
数10、15、20、30M
。测高时，按动仪器
背面制动按钮，让指
针自由摆动。用瞄准
器对准树梢后，即按
下制动钮，固定指针
。在度盘上读出对应
于所选水平距离的树
高值，再加上测者眼
高AE即为树木全高H
第一章 单木材积的测定方法
H=h1+h2
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H=h1-h2
选定测 站使视 角接近 45度的 精度较 高
H=h1-h2
第一章 单木材积的测定方法
四、树木年龄的测定
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第一章 单木材积的测定方法
四、树木年龄的测定
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第一章 单木材积的测定方法
第一章 单木材积的测定方法
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五、树干的近似求积式
由于一般求积式是由孔兹方程导出 的，且对于具体树干，孔兹方程中r具 有不确定性，必然导致一般求积式的 不确定性。这种不确定性使得一般求 积式在实际树干求积中受到限制。为 此需要导出树干的近似求积公式。
第一章 单木材积的测定方法
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第一章 单木材积的测定方法
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布鲁莱斯测高器
第一章 单木材积的测定方法
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布鲁莱斯测高器操作简 单，易于掌握，选定测 站使视角接近45度的精 度较高，是生产实践中 用得较多的测高器。
第一章 单木材积的测定方法 在布鲁莱斯202测1/1/高10 器的24
指针盘上，分别有几
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森林生态系统
调查方法篇
Forest Mensuration
第一章 单木(材积的)测定方法
一、基本概念
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1、树干形状
树木可分为树干、树冠、树根三部
分，树干的材积占全树的材积50--90%， 利用价值大，所以树干成为森林生态系统 研究和测算的主要对象。
高、粗、形是决定树干材积的三要素， 而树干形状是解决求积问题的关键。
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2、树皮率计算法
树皮材积与树干带皮材积之比称为树皮率， 计算公式如下：
式中PB：树皮率 VB：树皮材积； V ：树干带皮材积 通过样木调查法或查树皮率表求出树皮率，
乘以带皮材积。即得树皮材积
第一章 单木材积的测定方法
九、森林罗盘仪
DQL-1型森林罗盘仪系列 产品主要应用于 适用于 森林资源调查中的各种 测量工作。如距离、水 平、高差、坡角等。同 时，可以测定和标定树 干任意部位的高度和直 径，每公顷胸高断面积 、立木形率、区分求积 、造材求积等
➢当直径的测量误差和树高测量误差相等时， 直径的测量误差对材积误差的影响要比长度 测量误差的影响大一倍。因此，要更精确地 测量直径。
第一章 单木材积的测定方法
八、树皮材积的测定
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调查立木材积时常用带皮材积，而计算伐倒木 材种材积时又要求去皮材积。同时树皮供作遮盖 料、染料、药材或其他用途时需求其数量，所以 有必要计算树皮的材积。
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锥取出的木蕊
把柄
楔
锥管
针
第一章 单木材积的测定方法
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五、树干的近似求积式
圆锥体
截顶抛物线体
树干不同部位的干曲线和其旋转体
圆柱体
截顶凹曲线体
第一章 单木材积的测定方法
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五、树干的近似求积式
第一章 单木材积的测定方法
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第一章 单木材积的测定方法
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轮尺
（卡尺）
第一章 单木材积的测定方法
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轮尺
的读数
第一章 单木材积的测定方法
轮尺测径时应注意事项
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(1)测径时应使尺身与两脚所构成的平 面与干轴垂直，且其三点同时与所测树木 断面接触。
(2)测径时先读数，然后再从树干上取 下轮尺。
第一章 单木材积的测定方法
一、基本概念
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1、树干形状
➢树干纵断面的形状：由于把树干横断面看
作圆，因此，树干纵断面则是以X轴为对称的 两根对称曲线所包围，而树干则成为曲线绕X
轴旋转而成的旋转体，这两根对称的曲线叫干 曲线。
第一章 单木材积的测定方法
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一、基本概念
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六、伐倒木区分求积式
第一章 单木材积的测定方法
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六、伐倒木区分求积式
2、平均断面和牛顿区分求积式
平均断面区分求积式为：
牛顿区分求积式为：
第一章 单木材积的测定方法
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七、直径和长度的测定误差对材积的影响
➢当测量直径和长度有误差时，用其计算材 积必然也要产生误差。
测高器的种类很多，根据原理大体 可以分为两类：一类是利用几何学的相 似三角形对应边成比例原理设计，如克 里斯登测高器和铜管测高器；另一类是 以三角函数原理设计的测高器，如布鲁 莱斯测高器等。
第一章 单木材积的测定方法
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三、树高的测定
克里斯登测高器—不测水平距离
原理：根据几何学中比例线段定理“通过一点 的许多直线把两条平行直线截成若干条线段时， 则相应的线段成比例”
1、树干形状
干曲线方程：Y=f(x)
可用积分公式表示材积：
V
x
•
2
y dx
Y
0
第一章 单木材积的测定方法
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一、树干形状方面的基本概念
2、形数：树干树积与以树干某一固定位 置x处的断面积作底断面积和以其树干高 度为高的圆柱体体积之比，称为树干在x 处的形数，记为fx
第一章 单木材积的测定方法
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第一章 单木材积的测定方法
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胸高是测定立木时，常用
的量测树干直径的位置，
它是指成人的胸高位置。
各国对此位置的规定略有
差异。我国和欧洲大陆取
1.3m,日本取1.2m,英国取
4.3ft(1.31M),美国和加拿
大取4.5fT(1.37m)等。采
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第一章 单木材积的测定方法
DSL-1型正像森林罗 盘仪是一种在野外所 进行的各种作业中， 用来作为定向和测量 的仪器，它可以准确 地测定出方向、距离 、水平、高度差及坡 角等，主要应用于森 林普查、农田、水利 及一般工程的测量。 在型号中的三个拼音 字母的意义为“大地 测量”，后面的数字1 为顺序号。
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五、树干的近似求积式
在测树学中，树干的近似求积式有多种多 样，为满足生产上的需要，一般应具备下 列条件：
1．直径或长度容易测定。
2．适用于各种形状的树干（因为同一株 树不能分别按体型计算其材积)
3．计算容易。
4．误差较小，一般相对误差在土5％。
第一章 单木材积的测定方法
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五、树干的近似求积式
1、树皮厚度测定 树皮厚度可使用树皮测量仪，插入树 干皮层、即能测出树皮厚度。在伐倒解析木测定树干断 面时，也可精确测出树皮厚度及树皮材积。
胸高处树皮厚度与带皮胸径之间存在直线关系，可用 下式表示：
T＝aD十b
式中 T：树皮厚度； D：带皮胸径； a、b：参数
第一章 单木材积的测定方法
八、树皮材积的测定
五、树干的近似求积式
这是一个带参变量r的 干曲线方程。形状指数
变化一般在0一3，它可 分别表达4种体型
第一章 单木材积的测定方法
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五、树干的近似求积式
第一章 单木材积的测定方法
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五、树干的近似求积式
在假设树干是旋转体(即树干横断面为圆形)的条件下 ，以参变量方程y2＝pxr为干曲线式，某一段树干材积 的参变量方程称为旋转体的一般求积式,简称一般求积 式。设完整树干的干长为L，干基的底直径为d。，干 基的底断面积为g。，则由旋转体的积分公式，得树干 材积为
(3)树干断面不规则时，应测定其互相 垂直两直径，取其平均值为该树直径
(4)遇测径部位有节瘤或畸形时，可在 其上、下等距处测径取其平均值。
第一章 单木材积的测定方法
检径尺(钩尺)
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检径尺是用来测定堆积原木的
小头直径工具。使用时只要钩住 木段断面积的边缘，使尺身通过 断面的中心与另一端边缘相切的 刻度即为该断面的直径。原木小 头直径均以2cm进位，因而钓尺 上到有按2cm整化的径阶刻度。
第一章 单木材积的测定方法
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五、树干的近似求积式
将r＝0、l、2、3代入上式可得4种体 型的材积公式。
干曲线是描述树干纵断面形状的曲线 。它是确定树干形状的基础提出来的干曲 线式，简明概括，应用上较为灵活简便。 由于实际树干形状千变万化，只有在大量 测定树干之后，通过复杂的计算和分析才 能正确地求出。故至今仍无统一、普遍适 用于全树干的干曲线方程。
用胸高作为测径点的原因
是直接量测和读取都很方
便，同时树干在此高度处
受根部扩张影响一般已很
小。胸高直径简称胸径,它
是主要的立木测定因子。
第一章 单木材积的测定方法
三、树高的测定
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对于树高的测定，除幼树或低矮树 木(一般10 m以下)可以用测竿或特制的 伸缩式测高竿直接测定外，—般都是通 过使用测高器测定。
平均断面近似求积式
第一章 单木材积的测定方法
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五、树干的近似求积式
中央断面积近似求积式
此式由B．胡伯尔(Huber) 1825年提出的 ，又称胡伯尔公式
式中 d1/2、g1/2：树干中央直径及 相应的断面积 L：截顶体长度
第一章 单木材积的测定方法
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五、树干的近似求积式
下图中：AC和ac’平行，通过Ｏ点的三条直线 OA、OB、OC把它们截成比例。
第一A章C：单a木c’材=积BC的:测bc定’ Байду номын сангаас法
bc’=(ac’.BC)/AC 其中：BC为树下立一花杆， 长２米；AC为树高；ac’为 仪器长（30 cm）；bc’为仪 器上对应的树高刻度．
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第一章 单木材积的测定方法
三、树高的测定
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按照上面的公式，则仪器刻度上bc’是 由树高ＡＣ所确定．
树
高 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
m 刻
度 12 10 8.6 7.5 6.7 6 5.5 5 4.6 4.3 4
cm
注意：必须有一两米的花杆，再选一点能同时看
到树脚、花杆和树梢，立于测点手执测高器自然 下垂，头部不动，使仪器上拐脚对准树梢，下拐 脚对准树脚，再观测树下花杆顶部与测尺相割之 处（b），为树高．
在树干的区分求积中，梢端不足一个 区分段的部分视为梢头，用圆锥体公式计 算其材积。
第一章 单木材积的测定方法
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六、伐倒木区分求积式
区分求积公式
1、中央断面区分求积式
将树干按一定长度(通常1或2m)分段，量出 每段中央直径和最后不足一个区分段梢头 底端直径。如图
第一章 单木材积的测定方法
第一章 单木(材积)的测定方法
一、基本概念
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1、树干形状
➢树干横断面的形状：除了树干基部由于根部
扩张的影响横断面不规则外，总的说来横断面近似于 椭圆和圆。
树干横断面为什么不是正圆？（此现象叫偏倚生长）
与主风方向、地形、坡度和坡向等有关。（树干向主 风方向偏倚）；
实际工作中，一般把树干横断面用正圆来计算
牛顿近似求积式
本式用于计算截顶体木段的材积时，因为使用 树干两端及中央等3个直径计算材积，所以精度 较好，对于圆柱体、抛物线体、圆锥体和凹曲 线体都适用，但需量测断面直径较多。
第一章 单木材积的测定方法
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六、伐倒木区分求积式
为了提高木材材积的测算精度，根据 树干形状变化的特点，可将树干区分成若 干等长的区分段，使各区分段干形更接近 于正几何体，分别用近似求积式测算各分 段材积，再把各段材积合计可得全树干材 积。该法称为区分求积法。
第一章 单木材积的测定方法
一、基本概念
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4、形率：树干上某一位置的直径与比较直径之
比称为形率
5、胸高形率：树干中央直径(d1/2)与胸径d1.3
之比称为胸高形率
第一章 单木材积的测定方法
二、直径的测定
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测定直径的工具
测定直径的工具种类很多，常用的 有轮尺、直径卷尺和检径尺(钓尺) 等。
一、基本概念
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2、形数：树干树积与以树干某一固定位置x
处的断面积作底断面积和以其树干高度为高的 圆柱体体积之比，称为树干在x处的形数，记 为fx
第一章 单木材积的测定方法
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形 数 示 意 图
第一章 单木材积的测定方法
一、基本概念
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3、胸高形数：取胸高断面为比较圆住体 的横断面的形数