Турбо Таксатор
Отвод и таксация лесосек. Самый быстрый способ сделать работу
Что такое средняя высота насаждения и зачем ее определять?
Средняя высота является одной из основных лесотаксационных характеристик насаждения, отражающая особенности строения леса, его хозяйственную и промышленную ценность. В виду того, что в процессе таксации леса учесть индивидуальную высоту каждого дерева не представляется возможным, принято устанавливать среднюю высоту для всей совокупности деревьев, образующих насаждение.
Классическое определение высоты. Высота насаждения — это средняя высота совокупности деревьев в насаждении, относящихся к основной породе, основному возрастному поколению и основному ярусу. Зависит от древесной породы, условий местопроизрастания, возраста и осуществляемых в лесу хозмероприятий. Используется для определения класса бонитета; служит одним из запасообразующих компонентов.
В таксации леса чаще всего применяется 2 способа определения средней высоты, которые основываются на малой выборке наблюдений и тесной зависимости высоты деревьев от их диаметров. С увеличением среднего диаметра насаждения, как правило, увеличивается и его высота. При глазомерной таксации леса среднюю высоту определяют как среднеарифметическое значение высот не менее трех деревьев, близких к среднему дереву; на пробных площадях — по графику высот на основании среднего диаметра. Первый способ позволяет получить среднюю высоту с точностью до 5%, второй — при обычном измерении 10-25 учетных деревьев, представленных пропорционально площади поперечных сечений стволов ступенях толщины перечетной ведомости обеспечивает 2-3%-ную точность.
Для научных целей средняя высота определяется по способу Лоррея как высота, взвешенная через площадь сечения деревьев с учетом распределения их по ступеням толщины.
Стохастическая (вероятностная) связь высоты с рядом таксационных показателей позволяет использовать ее в качестве входа в важнейших нормативных документах: стандартных таблицах площадей сечений и запасов; товарных и сортиментных таблицах.
В производственной таксации лесов среднюю высоту определяются для установления разряда высот — входного показателя в сортиментные таблицы для материально-денежной оценки лесосек. Устанавливается разряд высот насаждения на основании соотношения высот и диаметров деревьев в трех центральных ступенях толщины. В сложных по форме древостоях разряды высот устанавливают не только для каждой древесной породы, но и для каждого яруса и поколения леса. Для определения разряда высот используют два метода измерения средней высоты насаждения:*
В первом случае производится измерение высоты у нескольких деревьев, относящихся к средним ступеням толщины, представленным наибольшим числом деревьев. Высота замеряется в 3-5 центральных ступенях толщины с измерением высот 3 модельных деревьев в каждой ступени. Затем для каждой ступени толщины выводят среднеарифметическую высоту. Полученный для соответствующих диаметров разряд высот сравнивают с данными разрядных таблиц и принимают решение какой разряд таблиц надо применить для расчета запаса древесины на лесосеке.
Во втором методе, основанном на принципе обмера среднего дерева в насаждении, определение разряда высот производят путем измерения высот и диаметров у 5 средних деревьев. Затем определяют среднеарифметичекие высоту и диаметр. По этим двум показателям в разрядных таблицах находят интервал высот, к которому относится найденная среднеарифметическая высота древостоя. Найденный интервал высот и определит искомый разряд высот древостоя.
* Программа материально-денежной оценки лесосек Турбо Таксатор позволяет рассчитать разряд высот по данным обмера модельных деревьев обеими методами
Источник
Средняя высота древостоя
Нср— важный таксационный показатель. В сочетании с другими показателями (возрастом, диаметром, полнотой) она служит для численной характеристики состояния и производительности как древостоя, так и качества условий местопроизрастания.
| Она является основой построения многих важнейших нормативно-справочных материалов для таксации леса (бонитетных шкал, таблиц стандартных значений сумм площадей сечений и запасов и др.). В зависимости от цели и требуемой точности средняя высота может быть определена разными способами. В лесоустройстве при массовых лесоинвентаризационных работах она определяется чаще всего глазомерно (на основе навыка, приобретенного на тренировочных пробных площадях) с градацией 1 м. |
В качестве придержки при определении Нср можно использовать закономерность, согласно которой средняя высота древостоя элемента леса меньше высоты самого высокого дерева примерно на 15%, и больше самого низкого на 20. 30%. В молодых древостоях эти пределы несколько расширяются.
Для контроля точности глазомерной таксации используются данные трех, пяти модельных деревьев, подобранных на глаз, близких по размерам к средним по диаметру и высоте.
На пробных площадях и при исследовательских работах Нср определяют более точными методами (до 0,1 м). Для этого измеряют высоты и диаметры 15..25 модельных (учетных) деревьев с последующим построением графика высот. Деревья подбирают методом пропорционально-ступенчатого представительства.
Рис. Определение средней высоты насаждения по кривой высот
Кривая высотпоказывает изменение средней высоты отдельных ступеней толщины при переходе от тонких деревьев к толстым.
Чтобы определить среднюю высоту по графику, на оси абсцисс находят место среднего диаметра. Из этой точки восстанавливают перпендикуляр до пересечения его с кривой высот. Значение ординаты точки пересечения и будет средней высотой древостоя. Из рисунка видно, что она равна 26 м.
| Для определения среднеарифметической высоты каждой породы методом случайной выборки измеряют высоту 12. 15деревьев, отобранных механическим способом. Данные измерений суммируют и делят на число моделей. Исходя из коэффициента варьирования высоты, характеризуемой в среднем для всех пород 8%, ошибка в определении высоты в этом случае не будет превышать + 3 %. С целью уменьшения числа изме- ряемых деревьев до 5. 9 рекомендуется подбирать модели только из центральных ступеней толщины, следя за тем, чтобы их высота резко не отличалась от средней высоты для этих ступеней. |
Определение средневзвешенной высоты требует наличия перечетной ведомости и данных измерений высот модельных деревьев по ступеням толщины. Расчет Нср производится по формуле:
h1, h2, . hn— среднеарифметические высоты модельных деревьев отдельных ступеней толщины, м;
g1, g2, . gn — суммы площадей сечений деревьев этих ступеней, м 2 .
В смешанных и сложных насаждениях среднюю высоту яруса определяют как средневзвешенную через коэффициенты состава или запасы составляющих пород.
Пусть в древостое, имеющем состав 6С4Б, средняя высота сосны 25, а березы 22 м.Тогда средневзвешенная высота яруса равна
В последнее время для решения ряда практических задач определяют верхнюю высоту.Она вычисляется как среднеарифметическая высота 100-150 самых крупных (по высоте и диаметру, превышающим средние размеры) деревьев элемента леса.
Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет
Источник
Средний диаметр и средняя высота древостоя
Средний диаметр насаждений. В самом однородном древостое, состоящем из деревьев одной породы и одного возраста, толщина, высота и форма деревьев различны. Неодинаково также и число деревьев, относящихся к отдельным ступеням толщины: очень тонких и очень толстых деревьев обычно меньше, чем деревьев средних ступеней толщины.
Для характеристики толщины деревьев, образующих древостой, определяют их средний диаметр. При этом различают: а) средний диаметр dg, соответствующий площади сечения среднего дерева в насаждении; б) средний арифметический диаметр d , получаемый как частное от делениясуммы диаметров всех деревьев, образующих насаждение на их число:
d = ————-
Из всех способов определения среднего диаметра чаще всего определяют средний диаметр dg, соответствующий площади сечения среднего дерева в насаждении.
Для его определения, прежде всего, необходимо произвести перечет деревьев, дающий распределение деревьев по ступеням толщины.
По этому распределению находят площади сечений деревьев каждой ступени толщины путем умножения площади среднего дерева ступени на количество деревьев в ступени. Сумму этих произведений по всем ступеням ( ågn) делят на общее количество деревьев (N) и находят площадь сечения одного дерева
где g1, g2,g3 — площади поперечных сечений одного дерева ступени,
n1, n2, n3 — количество деревьев в ступени
По площади поперечного сечения дерева может быть определен диаметр из формулы:
откуда
4gg
Диаметр, вычисленный по этой формуле и будет средним диаметром насаждения.
Для упрощения вычислений среднего диаметры, его находят по таблицам, где даны площади сечений разных диаметров.
В процессе развития техники таксации появились приборы, позволяющие сразу определять площадь сечения деревьев на 1 га насаждения. Однако, для нахождения среднего диаметра необходимо знать количество деревьев на этой же площади.
Эту задачу можно решить закладкой пробных площадок, в том числе круговых проб постоянного радиуса. Подсчитав количество деревьев на пробе, зная площадь пробы легко найти количество деревьев на 1 га.
При определении числа деревьев этим способом возникает новая задача: как отграничить круговую площадь постоянного радиуса. Ее можно решить с помощью мерного шнура, либо при помощи призмы и мишени.
Мерная часть шнура должна иметь длину, равную длине радиуса круговой пробы. Кроме мерной части шнур должен с одного конца иметь запасную длину для привязывания шнура к дереву — центру пробы. Мерной частью шнура описывают на местности круг с одновременным подсчетом числа деревьев, находящихся в кругу.
Если таксируется сложный или смешанный древостой, то учет деревьев на круговой пробе ведется с разделением их по породам, ярусам и в случае надобности — по возрастным поколениям. В этом случае каждую особо выделяемую часть древостоя учитывают путем повторного описывания круга из того же центра. Отдельный учет деревьев позволяет уточнить сортиментный состав сложных и смешанных древостоев.
При втором способе отграничения круговых проб постоянного радиуса в качестве мерных инструментов используют призму, применяемую для определения площади сечения деревьев, образующих древостой. Кроме нее необходимо иметь мишень в виде квадрата, прямоугольника или цилиндра, имитирующих диаметр дерева.
Мишени могут быть изготовлены из картона, жести или фанеры. Длина двух параллельных сторон у плоских мишеней должна быть равна числу сантиметров, соответствующему метров в радиусе круговой пробы (если круговая проба имеет радиус 10 м, то ширина мишени должны быть 10 см).
Отграничение круговой пробы с помощью призмы и плоской мишени осуществляют два лица (таксатор и один рабочий).
Таксатор передвигается по окружности закладываемой пробы, а рабочий с мишенью находится в центре круговой пробы.
Таксатор визирует через призму на мишень, поднимаемую рабочим на уровень глаз, разворачивая ее в сторону таксатора. Если нижняя часть мишени, рассматриваема через призму, по отношению к верхней части, видимой невооруженным глазом, сместится на ширину всей мишени, но не оторвется от остальной ее части, то такое изображение свидетельствует о том, что таксатор находится на краю пробы.
Если при визировании через призму мы обнаруживаем частичный сдвиг мишени, то это обстоятельство указывает на то, что расстояние от мишени до таксатора меньше радиуса круговой пробы. В то же случае, когда мишень окажется разорванной на две отделившиеся друг от друга части, то таксатор находится за пределами круговой пробной площади.
С помощью призмы с мишенью представляется возможным закладывать круговые пробные площади разных радиусов — 10, 15, 20 м и даже больше.
При замене плоских мишеней цилиндрическими круговую пробную площадь может закладывать один таксатор.
Средний арифметический диаметр можно также определить путем перечета деревьев по ступеням толщины по формуле:
d = ———————————————————— = ————
где d — величина ступени толщины,
n‑количество деревьев в ступени
Можно определить средний арифметический диаметр древостоя способом, принятым в вариационной статистике (табл. 18).
Таблица 18 Определение среднего диаметра по способу вариационной статистики
| Ступени толщины, см | Число деревьев, шт | Отклонения от условного среднего | Сумма отклонений |
| -3 | -120 | ||
| -2 | -240 | ||
| -1 | -220 | ||
| Итого | — | -180 |
Если сумму отклонений умножить на величину ступени толщины (4 см) и полученное произведение разделить на количество деревьев, то получим поправку, которую надо ввести в величину условного диаметра:
Следовательно, истинный диаметр насаждения будет равен:
20 + (- 0,8) = 19,2 см
Рассмотренные способы определения среднего диаметра требуют предварительного перечета деревьев. Работа эта трудоемкая поэтому в практике средний диаметр насаждения определяют глазомерно.
При глазомерном способе определения среднего диаметра необходимо иметь в виду, что в однородном не пройденном выборочными рубками насаждении диаметр самого тонкого дерева примерно в 2 раза меньше среднего диаметра насаждения, а диаметр самого толстого дерева — в 1,7-1,8 раза больше среднего.
При практической таксации для определения среднего диаметра измеряют диаметры наиболее представленных средних по толщине 10 деревьев. У отобранных деревьев мерной вилкой измеряют диаметры и затем находят среднее измерений, путем деления суммы диаметров на 10.
Наиболее надежные результаты дает установление среднеарифметического диаметра по способу случайной выборки. В этом случаев число деревьев, выбираемых для обмера — n — зависит от заданной точности pнахождения среднего диаметра и коэффициента вариации диаметров в насаждении Сd. Из курса вариационной статистики известно, что
Исследования показали, что коэффициент вариации диаметров деревьев в насаждении характеризуется 25 %. Отсюда, чтобы найти средний диаметр с точностью 2 % надо измерить диаметры у 156 деревьев, с точностью 3 % — 69, с точностью 5 % — у 25, с точностью до 10 % — у 7 деревьев.
В сложных и смешанных насаждениях средний диаметр определяют для каждой древесной породы или каждого яруса, в разновозрастных насаждениях — для возрастных поколений, запас которых составляет не менее 20 % общего запаса насаждения.
Средняя высота насаждений. Высоты деревьев в любом насаждении не одинаковы. В насаждении различия в высотах наблюдаются не только у деревьев разной толщины, но они имеют место и у деревьев равных диаметров.
В процессе таксации учесть индивидуальные высоты каждого дерева не представляется возможным. В связи с этим принято устанавливать среднюю высоту для всей совокупности деревьев, образующих насаждение. В более или менее однородных насаждениях наблюдается зависимость высоты от диаметра. С увеличением диаметров, как правило, растет и высота. Имея в виду зависимость высот от диаметров деревьев, немецкий проф. Лорей еще Х1Х веке предложил следующую формулу, определяющую высоту насаждения (Н):
h1. hnвысота для отдельных ступеней толщины,
g1. gn — площадь сечения деревьев каждой ступени толщины.
Высоту деревьев отдельных ступеней толщины получают в результате обмера деревьев с помощью высотомера. В сложных разновозрастных насаждениях среднюю высоту вычисляют для каждого яруса отдельно.
Среднюю высоту можно найти графически, путем построения кривой. С этой целью обмеряют диаметры и высоту у ряда деревьев. Результаты этих обмеров наносят на график, который строится в прямоугольных координатах (Рис).
h
· 
··hср··
dсрd, см
4 8 12 16 20 24 28 32 36
Рис. Определение средней высоты насаждения по кривой высот
При проведении кривой высот нужно стремиться к тому, чтобы она разделила нанесенные на график точки на две равные части по одну и другую стороны кривой. Кривая должна быть плавной без скачков и изломов.
При построении кривой высот рекомендуется вычислять на основе обмеренных высот средние высоты по ступеням толщины и проводить плавную кривую через средние значения. Пользуясь кривой высот, можно найти высоту деревьев любого диаметра. Для этого из точки на оси абсцисс, соответствующей диаметру данного дерева, надо восстановить перпендикуляр до пересечения с кривой высот. Если на графике восстановить перпендикуляр из точки, соответствующей среднему диаметру насаждения, то по оси ординат можно найти среднюю высоту насаждения.
В западноевропейских странах ввели понятие доминирующей высоты. В качестве доминантной высоты берут среднюю из 100 наиболее крупных деревьев.
Связь между диаметрами d1,3и высотой hхарактеризуется логарифмическим уравнением h = algd1,3 + b, где а и b некоторые постоянные коэффициенты.
Если на оси абсцисс откладывать логарифмы диаметров, а на оси ординат — высоты, то на графике получим ряд точек, соединение которых дает прямую линию, заменяющую кривую высот.
Преимущество такого графика состоит в том, что он исключает произвольное проведение кривой высот при ограниченном числе точек. Для построения графика прямой необходимо пользоваться специальной полулогарифмической бумагой, на которой заранее вычерчена полулогарифмическая сетка.
В производственных условиях при таксации крупных лесных массивов чаще всего определяют среднюю арифметическую высоту. Ее находят методом случайной выборки, заключающимся в том, что в таксируемом насаждении чисто механически отбирают деревья, измеряют у них высоту и на основании результатов обмера вычисляют среднеарифметическую высоту.
Число деревьев, у которых необходимо измерить высоту, зависит от заданной точности и степени изменчивости высоты отдельных деревьев в насаждении. По исследованиям проф. Захарова и Кондратьева, изменчивость высоты в сосновых насаждениях характеризуется коэффициентом вариации, равным 6-8 %. При такой изменчивости для нахождения средней высоты с погрешностью ±1 м достаточно определить высоту у 5 деревьев. Обмер высот у 12-15 деревьев гарантирует нахождение средней высоты с точностью до ± 2 %.
Изменчивость высоты в насаждении с увеличением возраста уменьшается.
Точность определения средней высоты зависит от трех факторов: 1) числа обмеряемых деревьев, 2) коэффициента варьирования высоты в насаждении, 3) погрешности измерения каждого дерева. Поэтому суммарная ошибка при изменении средней высоты насаждения может быть найдена по следующей формуле:
 |
C 2 P 2 n
где Ph— ошибка в измерении средней высоты насаждения %;
С — коэффициент вариации высоты в насаждении;
Pn— средняя относительная ошибка отдельного измерения;
n- число деревьев, у которых измеряется высота.
Опытный таксатор после ежегодно проводимых тренировок среднюю высоту определяет глазомерно. Не отрицая глазомерного метода таксации, все же следует пользоваться портативным высотомером.
В разновозрастных и сложных насаждениях средняя высота определяется для каждого яруса и поколения. Если насаждение смешанное и отдельные породы в нем различны по высоте, измерения последних производят для каждой древесной породы.
Источник
