测树学北林课件.ppt

1、森林计测学（测树学）（Forest Mensuration,Forest Mensurement）学时安排及考核方式学时安排 16学时（8学时+8学时）实验报告(50%)+出勤(20%)+考试(30%) 杨华，森林经理，林业楼330宏观 森林各种量的调查和测定 非林地自然资源估测 林地资源估测微观 针对乔木树种的测定林木、林分、森林、森林环境、森林资源、森林經营管理的关系森林计测学(测树学)以森林为研究对象，研究林木、林分和木材产品的材积、蓄积、生长量及重量的测算和收获预估的理论与技术的学科。森林计测学具体研究内容：1.单株木的测定2.树木群体的测定3.大面积森林调查 测树学和其它学科的关系

2、植物学、树木学、测量学、生态学数学、数理统计、GIS、RS、GPS计算机技术（计算方法，应用软件、程序设计）本门课程涉及“测树学”主要内容 1 单株木材积的测定：（3+4学时）伐倒木材积测定 立木材积测定 2 林分调查（3+4学时）林分调查因子 标准地调查 3 林分蓄积测定 标准木法 材积表法 4 角规测树（2学时）技术实践课，侧重林木、林分调查因子的测定原理、测定方法及实践中的问题实验内容1.测树仪器的使用（第1周校园内）2.伐倒木材积的测定（第2周计算中心）3.标准地调查（校园外）参考教材 全国高等林业院校教材 测树学（第2版）孟宪宇主编 中国林业出版社 1996 以测树学实习指导书中的内

3、容为主。北京林业大学改编。一、单株立木的测定l立木：生长着的树木。l树木由树干、树枝、树根等部分组成l 从木材利用的角度看，树干体积一般占整个树木体积的/，而根和枝叶只各占1/6左右,树干的材积是主要测定对象。l伐倒木：树木伐倒后横卧在地，砍去枝桠，留下的完整的树干。1.立木测树因子（直径、树高、材积、形数）l直径：若把树干当圆柱体，则树干的每一位置都有直径。垂直于树干轴的横断面上的直径(Diameter),用D或d表示,或树干的粗度称直径。树干直径分为带皮直径(diameter outside bark,缩写D.O.B)和去皮直径(diameter inside bark,缩写D.I.B)两

4、种，测定单位是厘米（）。胸高直径：立木树干由地面起至1.3米处之直径，简称胸径。重要的测树因子.(diameter at breast height，dbh)一元材积式V=aDb(lnY=a+blnX)最常用的树高曲线(D-H relationship curve),以H=f(DBH)的关系式,由胸高直径(DBH)推估树高(H)。胸高指成人的胸高，各国规定不一样。中国1.3m 欧洲1.3m 英国43”(1.3m)美国46”(1.37m)日本4 日尺(1.21m)IUFRO 1.3m(4.5ft)（International Union of Forest Research Organizati

5、ons 国际林业研究机构联合会）测树仪器的使用树干直径测定工具:常用的有轮尺、围尺(直径卷尺)等。轮尺使用注意事项：轮尺使用注意事项：1 1、在测定前，首先检查轮尺，必须注意，固定脚与游、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。动脚应当平行，且与尺身垂直。2 2、测径时，轮尺的三个面必须紧贴树干，读出数据后，、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。才能从树干上取下轮尺。3 3、测径时应使尺身与两脚所构成的平面与干轴垂直，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。且其三点同时与所测树木断面接触。胸高直

6、径测定原则 胸高直径立木离地面胸高直径立木离地面1.3米处的树干带皮直径。米处的树干带皮直径。1.1.生长在坡地之林木，应站在坡上部，确定树干生长在坡地之林木，应站在坡上部，确定树干1.31.3米处的部位米处的部位;2.2.在平地，胸高自地面算起；在平地，胸高自地面算起；3.不论在平地或坡地之倾斜生长林木，其胸高应沿树干轴并行计不论在平地或坡地之倾斜生长林木，其胸高应沿树干轴并行计算。算。1.1.立木在胸高上方分叉时，当作一株立木在胸高上方分叉时，当作一株立木测定，直径点在紧接分叉下方树立木测定，直径点在紧接分叉下方树干无膨大处。干无膨大处。如图4 所示。2.2.立木在胸高下方分叉时，每一分叉

7、木留作立木在胸高下方分叉时，每一分叉木留作一株独立木测定，但直径点应在分叉处上方一株独立木测定，但直径点应在分叉处上方100 100 公分，公分，如图5 所示树木若在树木若在1.3米以下分叉时，按两株测算。米以下分叉时，按两株测算。6 6、若测径部分有节瘤或畸形时，可在其上、下等距无膨大现象处测径若测径部分有节瘤或畸形时，可在其上、下等距无膨大现象处测径取其平均值。取其平均值。7 7 树干横断面不规则时，应测定其互相垂直两直径，取其平均值为该树树干横断面不规则时，应测定其互相垂直两直径，取其平均值为该树干直径。干直径。树干横断面积 树干横断面积同树干直径一样也可以有许多个，其中位于胸高处横断面

8、积是一个重要测树因子，通常简称为树木的胸高断面积(basal area of breast-height)，记为g，测量单位是平方米（）24dg大量研究结果表明，按圆与椭圆计算的面积均有误差，且受树皮的影响较大，其误差一般不超过3%.实际工作中，当作圆形计算，测量方便g-横断面积（m2）d-横断面的直径(cm)围尺（直径卷尺）围尺（直径卷尺）在我国，直径卷尺又称作围尺在我国，直径卷尺又称作围尺(diameter tape)，根据制作材，根据制作材料的不同，又有布围尺，钢围尺与蔑围尺之分。料的不同，又有布围尺，钢围尺与蔑围尺之分。通过围尺量测树干的圆周长，换算成直径。一般长通过围尺量测树干的圆周

9、长，换算成直径。一般长13m，围尺采用双面围尺采用双面(或在一面的上、下或在一面的上、下)刻划。一面刻普通米尺；刻划。一面刻普通米尺；另一面上刻上与圆周长相对应的直径读数，也就是根据另一面上刻上与圆周长相对应的直径读数，也就是根据CD的关系的关系(C为周长，为周长，D为直径为直径)进行刻划。进行刻划。使用时使用时,围尺要拉紧并与树干保持垂直。用围尺量树干直径围尺要拉紧并与树干保持垂直。用围尺量树干直径换算的断面积，一般稍偏大。这是因为树干横断面不是正换算的断面积，一般稍偏大。这是因为树干横断面不是正圆。而在周长相等的平面中，以圆的面积为最大。圆。而在周长相等的平面中，以圆的面积为最大。在围尺上

10、一般都有两种刻度。1.按cm刻划,精确到0.1cm.用以量测实际直径。2.按径阶刻划，即在森林调查时，用于大量树木直径的测定，为了读数和统计方便，一般是按1、2、4cm分组，所分的直径组称为径阶(diameter class).用其组中值表示。当按1、2、4cm分组时，其最小径阶的中值分别为1、2、4cm。径阶整化常采用上限排列法。径阶整化径阶(cm)2cm径阶范围(cm)径阶(cm)4cm径阶范围(cm)21.02.942.05.943.04.986.09.965.06.91210.013.987.08.91614.017.9109.010.92018.021.9THANK YOUSUCCE

11、SS2023-1-3标准地调查-每木调查 当测者手疲倦时，常会测定低于胸高部位之直径，当测者手疲倦时，常会测定低于胸高部位之直径，记录者应随时提醒此种错误记录者应随时提醒此种错误。上部直径 树干上部直径，不如胸高直径可以使用轮尺或围尺容易直接测定，需利用间接方法或开发新的测定仪器来测定。测定上部直径主要用于试验研究方面，例如，精确测求立木材积、检核立木材积表精度度及推算树干形状或树干尖削度等。树冠直径 为研究林分密度变化的主要因子。与胸高直径具有线性（linear model）关系 可在空中照片上，联合胸高直径与树高两个因子，以利推算立木材积。树冠直径之直接测定困难，而且树冠外型又不规则，所以

12、更不易精确测得。树冠投影图。树高测定 树高:树干的根颈处至主干梢顶的长度称为树高（tree height）。测量单位是米（m）一般要求精确至0.1m 树高通常用H或h表示 材积的主要因子之一，其重要性仅次于胸高直径。树高测定、不容易且费时，可以测高器抽样测定每株样木树高，用树高曲线法推求该林分各径级平均树高。全林每木调查时，测树高的主要目的是为确定各树种平均高，分别树种和径阶测树高。树高随胸径的增大而增加，两者之间关系常用树高-胸径曲线来表示。树高曲线(tree height curve)表示树高平均值随胸高直径变化之曲线。根据胸高直径及树高测定值求树高曲线之方法，概可分成下列三种：1.手绘曲

13、线法 手绘曲线法(free hand curve)，先将测定结果，按直角坐标取横轴代表胸高直径及纵轴代表树高标出，如图所示，再绘出一条通过坐标点群中心之曲线，即为所求之树高曲线。2.平均法 先算出各胸高直径阶之树高平均值，再在方格纸上绘图，如果链接各点所得之曲线略呈平滑状时，即为所求之树高曲线。假若由第一次树高平均值所绘出之曲线不够平滑时，则求其三点或五点平均后再行绘图。3树高方程 条件平均高勃鲁莱测高器 德国帕迪（Parde.J.1955)按三角函数原理设计由 Karl Leiss 公司制造构造：正面有视距器、刻度盘、背面有按钮；原理：见P12 图ABtga+AE 注意可在测高器上找到仰角a

14、的等值角，并且是可描述的。把相应于a的树高值刻在刻度盘上即可。使用：先量水平距离，按下背面的按钮，使指针自由摆动，然后瞄准树梢，按仪器前面的扳机，读出该水平距的高度值，再加眼高。测高注意事项 1、坡地测高时，分别观测树梢和树根，两次求出读数之差。2、使用仰度45附近时精度较高。3、阔叶树应纠正梢顶位置。4、树高低于5米时不宜用仪器测。二、测高器二、测高器 树高一般用测高器测定。测高器(Hypsometer)的种类很多，但其测高原理均比较简单，有相似三角形和三角函数两种。（1）布鲁莱斯测高器布鲁莱斯(Blume-Leiss)测高器是目前我国最常用的测高器，其构造和测高原理如图可得全树高H为：HA

15、Btg+AE（眼高）（11）式中 AB水平距；HCB+BD；AE眼高（仪器高）；仰角。在布鲁莱斯测高器的指针盘上，分别有几种不同水在布鲁莱斯测高器的指针盘上，分别有几种不同水平距离的高度刻度。使用时，先要测出测点至树木水平距离的高度刻度。使用时，先要测出测点至树木水平距离，且要等于整数平距离，且要等于整数10、15、20、30m，测高时，测高时，按动仪器背面制动按钮，让指针自由摆动，用瞄准器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，在刻度盘上对准树梢后，即按下制动钮，固定指针，在刻度盘上读出对应于所选水平距离的树高值，再加上测者眼高读出对应于所选水平距离

16、的树高值，再加上测者眼高AE即为树木全高即为树木全高H。在坡地上，先观测树梢，求得在坡地上，先观测树梢，求得h h1 1；再观测树基，求；再观测树基，求得得h h2 2。若两次观测符号相反（仰视为正，俯视为。若两次观测符号相反（仰视为正，俯视为负），则树木全高负），则树木全高H H=h h1 1h h2 2，见图，见图1 16(6()；若两次观测；若两次观测值符号相同，则值符号相同，则H Hh h1 1-h h2 2，见图，见图1 16 6（b b）图）图1 16 6（c c）使用布鲁莱斯测高器，其测高精度可达使用布鲁莱斯测高器，其测高精度可达5 5。为获得比。为获得比较正确树高值，一般应注意

17、：较正确树高值，一般应注意：选择的水平距应尽量接近树高，在这种条件下测选择的水平距应尽量接近树高，在这种条件下测高误差比较小。高误差比较小。当树高太小（小于当树高太小（小于5m5m）时，不宜用布鲁莱斯测高，）时，不宜用布鲁莱斯测高，可采用长杆直接测高。可采用长杆直接测高。对于阔叶树应注意确定主干梢头位置，以免测高对于阔叶树应注意确定主干梢头位置，以免测高值偏高或偏低。值偏高或偏低。、实习组织安排、实习组织安排 1、每组选、每组选15棵树木测定其树高和胸径，每个人独立棵树木测定其树高和胸径，每个人独立读数，单独记录（要求记录实测值）。读数，单独记录（要求记录实测值）。2、其中选、其中选5棵树木分别取棵树木分别取10米、米、20米、米、30米、米、40米米距离进行观测，记录树高实测值。距离进行观测，记录树高实测值。THANK YOUSUCCESS2023-1-3