第五章角规测树

2020/2/61第五章角规测树法AngleCountingCruising第一节角规构造与使用方法ConstructionandApplicationofAngle-count-meter奥地利林学家毕特里希（W.Bitterlioh）1948年提出，是测树学20世纪突出成就之一。原始的角规由一根定长的木尺和带有缺口的金属片构成。尺为缺口的50倍。测树方法：测定每公顷断面积通过缺口观测每株树木的胸高断面，按下述规则记数1.沿角规缺口两视线与胸高断面相割计1株2.沿角规缺口两视线与胸高断面相切计0.5株3.沿角规缺口两视线与胸高断面相余不计数2020/2/6215.00·15.002020/2/63角规逐株观测树木进行计数的工作为绕测。绕测一周得到的应计数的总株数乘以角规断面积系数（Fg）即为每公顷总断面积，计数为0.5的树木称为临界木。第二节角规测树的基本原理BasicPrinciplesofAngle-count-cruising1.以样点为圆心的多重同心圆原理假设右图P1,P2,P3·R1P·0lLD2P3P2020/2/64观测时P2恰与通过缺口之视线相切（即P2为临界木）观测者至P2的距离为R（假想圆半径）角规尺为L,缺口宽为,则D/l=R/L假设圆的面积222)(lLDRSDDlLR50l2020/2/65zLlzDlLDzDSzGlL22)(224)(250025002)(410000100002GDzS:10000:24上图中每株树木的断面积，若在上述的样圆内所测直径为D的树木株数为Z时，则断面积合计等于将样圆的面积s换算成一公顷时，则树木每公顷胸高断面积G可用下公式求得：24Dg24Dz2020/2/66令Fg=为断面积系数或称角规常数则G=Fg·z当时Fg=此时G=z(㎡)22)()(250012500LllL501Ll1)501(250022020/2/67以上计算说明：样圆内计数1株，其1公顷内的胸高断面积就是1㎡，有Z株直径为D的树木，其总断面积就有Z㎡。以上是以同一组粗细树木来讲解基本原理的，但林内树木有粗有细，有远有近，同理考查直径为D1、D2...的各组树木，如果以o点为测点，则其内外样圆不只一个，它的个数与o点周围树木直径的组数相同，即每一直径粗度（D1、D2...）有一个以o点为圆心的圆，多个直径粗度构成同心圆。凡落在圆o内的（即R〈50d）的记数为1，正好落在圆周上的记半株，合计总数乘以Fg即得每公顷总断面积。2020/2/682、以树木为中心的扩大圆原理在林地上对每株树按其直径的倍数作一假想圆，称为该树的扩大圆。用角规对直径为的树木观测，则取扩大圆半径显然，记数株数即为角规点落其扩大圆内的那些树木。设扩大圆面积为树木断面积为则iD·RiiDlLRigiA2020/2/69以公顷为单位，以平方米为单位，则令则)()2()2(4)(2222222mglLlLDlLDRAiiiiiA)()2(10000122hmglLAii2)2(100001lLkiigKAig2020/2/610以上是以林地中只有一株树的情况而言，假如林地面积为T公顷，有若干株树木，扩大圆经常彼此相交地覆盖林地，以Z代表平均覆盖次数，即平均记数株数。则TzAnii1·1·2·4·5·3·2020/2/611或有即每公顷断面积则可见，用角规测定每公顷断面积，不必测量样地边界与样地内树木的胸径，只要断面积系数与平均角规株数相乘即可。TzgKnii1ZKTgnii11ZKG1KFg1zFgG2020/2/612第三节角规测树技术MeasuringTechnicofAngle-count-cruising1、绕测技术1）不能任意移动角规点位置某树木挡住时，要保持与原样点到待测树木中心的距离相等而略作移动，测定后再回到原角规点。2）认真确定临界树DFgRFglLLlFgDlLRlLDR5050)(250022020/2/613则样圆的半径（临界距）70.70DFg=0.5R=50D135.35D225D4量测实际直径与样点距树木中心距离（S），按上式计算临界距R，再比较R与S当SR不计SR计1S=R计0.53）消除漏测与重测，正反绕测两次加以对照。2020/2/6142、断面积系数的选择Fg越小，观测距离越远，计树越多，临界遮挡越多，但当疏密度低的林分，如Fg过大，则计数株数又过少，取决于D和Ｐ通常中龄林0.5近龄林1成、过熟林23、坡度改正sec:1:cosGGGGG21hm2coshmG2020/2/6154、林缘误差的消除布点时使样点与林缘的距离超过最大观测距离最大观测距离的估测：max50dFgR2020/2/6165、角规点数的确定1）典型落点时根据林分面积大小而定。2）随机落点时要满足精度要求，计算得到最小样点数t：可靠性指标（可靠性为95%时t=1.96）E:允许误差C:变动系数（经验、历史）（精度为90%，相对误差限为10%）2)(Etcn2020/2/617第四节用角规测定林分蓄积量EstimateStandVolumebyAngle-count-cruising1、平均形数法角规测得每公顷断面积G，林分平均高H。取针F=0.5阔为F=0.45或总平均F=0.4722、实验形数法3、标准表法p疏密度FHGMFHGM)3()(表测表测GGppMM2020/2/6184、形高法运用形高与角规控制检尺方法，可较正确地确定林分蓄积量。此法又称之为点抽样在角规样点对绕测计数的树木要测量胸径，并找径阶登记计数株数，称之为角规控制检尺。1）根据平均直径，确定角规点数及Fg2）每一样点绕测并将计数树木进行检尺，按经阶统计。3）查一元材积表得径阶单株材积，查直径-圆面积表得该径阶单株断面积计算径阶形高和各点的形高值合计hf=v/g4)计算所有测点的总株数及形高值总计，并计算每公顷蓄积量)(nhfFgM2020/2/619关于公式的证明：因n个点的角规检尺总株数为，形高总和为，则林分平均形高为又因为平均每个点的检尺株数为则每公顷总断面积的平均值)(nhfFgMZhfZhfHFnznhfFgzhfnzFgHFGMnzFgG)(2020/2/620第五节其它调查因子的测定MeasurementofotherStandDescriptionFactors1、每公顷株数（N）Fg代表每计数一株树所代表的每公顷的断面积。把各径阶每计数—株数代表每公顷的株数，称为径阶株树系数径阶株数zGFgzFgGijNgFgF)(jN)F(jjNjz)F(N2020/2/621样点每公顷株数k为径阶数])[(1kjjjNjizFNN若测定n个点p257,table9-6nikjijijNZFnN11)(12020/2/6222、平均直径通过平均断面积g=G/N24dg2410000dgNGgd410041002020/2/623第五节其它无边界样地法这类无边界样地抽样估测林分蓄积量的方法，与角规控制检尺一样，也称作点抽样。它们的特点是不需要测设样地边界。2020/2/624一、无株木法（也称定株样圆法）1。选定样点x2。量测距样点x距离最近的6株树木之胸径3。量测由样点中心x至上述6株木中最远一株立木中心的距离s·······654321x2020/2/6254。用下式计算每公顷蓄积量410AVMA样圆面积AV为样圆内材积V2sbVVVV21521P46页计算例2020/2/626二、模拟样地法1、实质：森林中立木材积、株距大小不尽相等，但有一定规律。根据它们的平均值和林木生长、发育过程中，充分利用营养面和空间的特点，把它们模拟成大小相等、株距一致，按一个个正六变形排列的林地，称之为模拟样地。模拟样地内的树木，每株都是现实林的平均木，叫模拟林木。2020/2/627为此，可知模拟林地有以下特点：1）、模拟林木的位置点按正六边模型排列的。2）、模拟林木间的单材积、株间距大小相等。2、调查步骤：1）选定样点，并以距样点最近的一株树为0号树2）量测0号树及距0号树最近的6株树的胸径，同时分别量测6株树到0号树的距离记入P48表4-12idiR2020/2/6283、内业计算平均距查表求单株材积平均单株材积用公式计算平均每公顷蓄积量：61_61iiRR60V,,V60_71iiVV_2_11547VRM)I(2020/2/6294、关于公式（I）的证明A、B、C、D、E、F六点共圆，圆心为0点，各边对圆心角为_2_2___2_2_VR11547R86603.0/V10000MM:0000R60sin26Rsin2mA＝１Ｖ：３正多边形面积○○○○○○○EDCBAF