определение сумм площадей сечения приборы (5 видео)

Содержание

ПОЛНОТОМЕР
Способ определения сумм площадей сечения древостоя
Реласкоп-полнотомер
🔥 Видео

Видео:Основы Сопромата. Геометрические характеристики поперечного сеченияСкачать

ПОЛНОТОМЕР

прибор для измерения суммы площадей поперечных сечений стволов деревьев. Применяется при таксации древостоев. Полнотомер изобретен в 1948 г. австрийским лесоводом В. Биттерлихом. Представляет собой деревянную или металлическую рейку (линейку) длиной 1 м, к одному концу которой перпендикулярно прикреплена насадка с вырезом шириной 2 см. Полнотомер может быть и др. размеров, но во всех случаях отношение ширины выреза насадки к длине прибора должно быть равно 1:50, т. е. длина прибора больше ширины насадки в 50 раз.

Техника определения суммы площадей поперечных сечений на 1 га сводится к следующему. В таксируемом древостое выбирают типичное место и становятся в его центре. Приложив свободный от насадки конец прибора к глазу и приняв какое либо заметное дерево за начало отсчета, поворачиваются на 360° (на полный оборот) и визируют через насадку поочередно на стволы (на высоте 1,3 м) окружающих деревьев. Площадь поперечного сечения ствола каждого дерева, диаметр которого перекрывает прорезь насадки (угол визирования), принимают за 1 м2, точно закрывающий прорезь — за 0,5 м2. Остальные деревья учету не подлежат. Число учтенных деревьев равно сумме площадей поперечных сечений на 1 га таксируемого древостоя, выраженной в м2. Напр., при закладке круговой пробной площади (полном обороте вокруг себя) число перекрывающих прорезь полнотомера деревьев оказалось равно 20, точно закрывающих ее — 5. Тогда сумма площадей поперечных сечений всех деревьев на 1 га равна: ?G=20+5·0,5=22,5м2.

Этот показатель необходим для расчета полноты древостоя по формуле П = ?Gд / ?Gн, где: ?Gд – сумма площадей поперечных сечений деревьев древостоя на1 га, найденная полнотомером; ?Gн — сумма площадей поперечных сечений деревьев нормального древостоя, взятая из стандартных таблиц сумм площадей поперечных сечений при полноте 1,0 или из таблиц хода роста.

Видео:6. Определение характеристик сечения ( практический курс по сопромату )Скачать

Способ определения сумм площадей сечения древостоя

Владельцы патента RU 2537566:

Изобретение относится к лесному хозяйству и может быть использовано при лесоустройстве и таксации лесосечного фонда. Способ определения сумм площадей сечений древостоя включает определение сумм площадей сечений видимой части деревьев полнотомером Биттерлиха. Дополнительно определяют сумму площадей сечений мешающих объектов, по которой определяют сумму площадей сечений невидимой части деревьев, а общую сумму площадей сечений древостоя находят сложением измеренной суммы площадей сечений видимой части древостоя и суммы площадей сечений невидимой части деревьев, которая устанавливается по зависимости, полученной на основании уравнения регрессии. Способ обеспечивает повышение точности определения сумм площадей сечения деревьев при наличии существенных помех в виде подлеска или подроста, а также в связи с низкоопущенными кронами взрослых деревьев. 2 ил., 1 табл.

Изобретение относится к лесному хозяйству и может быть использовано при лесоустройстве и при таксации лесосечного фонда.

Известен способ определения сумм площадей сечений с использованием полнотометра В. Биттерлиха (Анучин Лесная таксация. М., Лесная промышленность, 1982, стр.45-46, 316-317). Способ заключается в определении сумм площадей сечений деревьев на высоте 1,3 м по определенному правилу полнотомером Биттерлиха.

Недостатком этого способа, как и других, основанных на «угловом» визировании, является снижение точности определения сумм площадей сечений при наличии мешающих объектов, например подлеска и (или) подроста высотой более 1,5 м. Развитые подрост и (или) подлесок закрывают (делают недоступными для визирования прибором) часть деревьев древостоя. Из-за этого при большом количестве подроста и (или) подлеска использование полнотомера Биттерлиха практически невозможно.

Задача предлагаемого способа состоит в повышении точности определения сумм площадей сечения деревьев при наличии существенных помех в виде подлеска или подроста, а также в связи с низкоопущенными кронами взрослых деревьев.

Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что в способе определени сумм площадей сечений древостоя, включающем определение сумм площадей сечений видимой части деревьев полнотомером Биттерлиха, дополнительно определяют площадь сечений мешающих объектов, по которой определяют сумму площадей сечений невидимой части деревьев, а общую сумму площадей сечений древостоя находят сложением измеренной суммы площадей сечений видимой части древостоя и суммы площадей сечений невидимой части деревьев, которая устанавливается по зависимости, полученной на основании уравнения регрессии

∑ g д е р . о б щ . = a + b ∑ g д е р . м е ш . о б ъ е к т о в ( 1 )

где ∑ g д е р . о б щ . — среднее значение общей суммы площадей сечений древостоя, полученное по совокупности измерений, м 2 на один га;

a — постоянный коэффициент, отражающий максимально возможную, для данных условий, сумму площадей сечений при отсутствии мешающих объектов;

b — коэффициент регрессии, который показывает величину сумм площадей сечений деревьев, закрытых мешающими объектами, в расчете на 1 м 2 мешающих объектов.

∑ g м е ш . о б ъ е к т о в — среднее значение суммы площадей сечений мешающих объектов на один гектар, м 2 , измеренная величина;

тогда, используя коэффициент b, общую сумму площадей сечений древостоя определяют по формуле

∑ g д е р . о б щ . = ∑ g д е р . в и д . + b ∑ g д е р . м е ш . о б ъ е к т о в . , ( 2 )

где ∑ g д е р . о б щ . — среднее значение общей суммы площадей сечений древостоя, м 2 на га;

∑ g д е р . в и д . — среднее значение суммы площадей сечений видимой (визуально измеряемой полнотомером) части древостоя, м 2 на 1 га.

Изобретение осуществляется следующим образом.

Этап первый. Полнотомером Биттерлиха определяют сумму площадей сечений для деревьев, которые хорошо просматриваются. Ее обозначают ∑ g д е р . в и д . — сумма площадей сечений видимой (визуально измеряемой полнотомером) части древостоя, м 2 на 1 га. Полнотомером Биттерлиха измеряется сумма площадей сечений мешающих объектов (кусты, подлесок). Ее обозначают ∑ g м е ш . о б ъ е к т о в — сумма площадей сечений мешающих объектов на один гектар, м 2 .

И первый, и второй замеры делают из одной точки. Общее число точек (количество реласкопических площадок) должно составлять 20-50 шт. Такой, достаточно большой объем измерений, необходим для надежной оценки коэффициента регрессии b.

По результатам измерений составляют уравнение прямолинейной регрессии, коэффициент регрессии которого устанавливает количественную зависимость сумм площадей сечений ненаблюдаемых (закрытых мешающими объектами) деревьев от суммы площадей сечений мешающих объектов.

∑ g д е р . о б щ . = a + b ∑ g д е р . м е ш . о б ъ е к т о в ( 3 )

где ∑ g д е р . о б щ . — среднее значение общей суммы площадей сечений древостоя (среднее значение, полученное по результатам измерений), м 2 на га;

Этап второй. Из любых точек таксируемого древостоя делают 5-7 замеров сумм площадей сечений видимой части деревьев и сумм площадей сечений мешающих объектов (кусты, подлесок). Общая сумма площадей сечений таксируемого насаждения получается из уравнения

∑ g д е р . о б щ . = ∑ g д е р . в и д . + b ∑ g д е р . м е ш . о б ъ е к т о в . , ( 4 )

Где ∑ g д е р . о б щ . — общая сумма площадей сечений древостоя, м 2 на га;

∑ g д е р . в и д . — сумма площадей сечений видимой (визуально измеряемой полнотомером) части древостоя, м 2 на 1 га.

∑ g м е ш . о б ъ е к т о в — сумма площадей сечений мешающих объектов на один гектар, м 2 на 1 га, измеряемая величина.

b — коэффициент регрессии, который показывает величину сумм площадей сечений деревьев, закрытых мешающими объектами в расчете на 1 м 2 мешающих объектов.

Изобретение поясняется следующим примером.

На фиг.1 приведена схема определения сумм площадей сечений деревьев древостоя при отсутствии мешающих объектов (вертикальная проекция).

В древостоях с неразвитым подлеском или подростом (до 1.0 м высотой) нет проблем с определением суммы площадей поперечных сечений деревьев. Их сумму устанавливают с помощью полнотомера Биттерлиха или пользуясь призмой Анучина (Фиг.1).

Визируя, поворачиваясь на 360°, на деревья и подсчитывая число деревьев по определенному правилу, получают сумму их площадей поперечного сечения на 1 га.

Но ситуация, когда подлесок или подрост неразвит или их высота ниже 1,5 м в реальной жизни встречается довольно редко. Как правило, наличие подлеска и подроста мешает точному визированию на деревья, т.к. закрывает нижнюю часть их ствола (на высоте 1,3 м). Поэтому некоторая часть деревьев остается неучтенной. Если заслоненных деревьев немного, то, обычно, помощник таксатора отгибает мешающий объект и дерево учитывается полнотомером. Но когда подрост и подлесок хорошо развит, допустим площадь его проективного покрытия составляет 50 и более процентов, один человек (помощник таксатора) физически не в состоянии отклонить все мешающие объекты на линии визирования, особенно в том случае, если она достаточно длинна. На Фиг.2 приведена схема определения сумм площадей сечения деревьев древостоя при наличии мешающих объектов.

По схеме видно, что из 23 деревьев только 6 визуально доступны. Разумеется, в этом случае определение сумм площадей сечений полнотомером Биттерлиха невозможно.

Предлагаемый нами способ состоит в следующем, полнотомером Биттерлиха из нескольких точек (из 20, а лучше из 50) производится учет сумм площадей деревьев и сумм площадей сечений кустов для каждой точки. По данным измерений составляется уравнение регрессии вида

∑ g д е р . о б щ . = a + b ∑ g д е р . м е ш . о б ъ е к т о в ( 5 )

где ∑ g д е р . о б щ . — сумма площадей сечений общая на один гектар, м 2

∑ g м е ш . о б ъ е к т о в — сумма площадей сечений мешающих объектов на один гектар, м 2

b — коэффициент регрессии, который показывает усредненную величину сумм площадей сечений деревьев, закрытых мешающими объектами, в расчете на 1 м 2 мешающих объектов.

a — коэффициент, показывающий максимальную сумму площадей сечений деревьев при отсутствии мешающих объектов, м 2

Коэффициент b устанавливается расчетным путем из уравнения регрессии для конкретного насаждения, показывая сколько м кв. сечений деревьев визуально недоступны из-за мешающих объектов, в расчете на 1 м 2 мешающих объектов.

Тогда, придя в любую точку древостоя и получив сумму площадей сечений видимой части деревьев и, зная сумму площадей сечений кустов, мы простым умножением ∑ g м е ш . о б ъ е к т о в на коэффициент b устанавливаем сумму площадей сечений скрытых от визуального наблюдения деревьев

∑ g д е р . с к р . = b ∑ g м е ш . о б ъ е к т о в ( 6 )

Тогда общая сумма площадей сечений будет

∑ g д р е в о с т . о б щ . = ∑ g д е р . в и д . + ∑ g д е р . с к р . ( 7 )

Таким образом, изобретение позволяет устанавливать важнейший объемообразующий показатель древостоя независимо от условий видимости в древостое (от помех, создаваемых подлеском и подростом).

Предположим, что произведено 13 парных измерений сумм площадей сечений деревьев видимой части древостоя, ∑ g д е р . в и д . , и сумм площадей сечений мешающих объектов, ∑ g м е ш . о б ъ е к т о в (Таблица 1).

Результаты измерений сумм площадей сечений

Таблица 1
Точки замеров	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
∑ g д е р . в и д .	6,0	5,0	6,0	6,0	6,0	9,5	9,5	11,5	13,0	12,5	13,5	14,0	14,0
∑ g м е ш . о б	29,0	27,0	25,0	23,0	21,0	19,0	17,0	15,0	13,0	11,0	9,0	7,0	3,0

Применяя для построения уравнения регрессии метод наименьших квадратов получаем следующее уравнение прямолинейной связи:

y = 17.5 − 0.5 x ( 8 )

где y — общее значение сумм площадей сечений древостоя ( ∑ g д е р . о б щ . ) м 2 на га;

x — случайные, соответствующие ∑ g д е р . в и д . значения сумм площадей сечений мешающих объектов (g_{меш.объектов}) м 2 на га, измеренные.

17,5=a, коэффициент, отражающий значений сумм площадей сечений деревьев древостоя при отсутствии мешающих объектов, м 2 на га;

0,5=b, коэффициент, отражающий сумму площадей сечений деревьев невидимой части древостоя из расчета 0,5 м 2 площади сечений деревьев невидимой части на 1 м 2 мешающих объектов.

Приведенный расчет дает тем более точное значение коэффициента b, чем больше пар измерений выполнено. Обычно их достаточное количество 50 пар.

Рассматриваемое уравнение носит вспомогательный характер и имеет своей целью только установление значения коэффициента b.

После расчета коэффициента b определение сумм площадей сечений деревьев аналогичного древостоя лучше производить по формуле

∑ g д р е в . о б щ . = ∑ g д е р . в и д . + ∑ g д е р . с к р ы т . , ( 7 )

где ∑ g д е р . с к р ы т . = b ∑ g м е ш . о б ъ е к т о в

Тогда измеренные в любых 3-5 точках пары величин ∑ g д е р . в и д . и ∑ g м е ш . о б ъ е к т о в после их суммирования и использования ранее установленного значения коэффициента b дают искомое значение сумм площадей сечений древостоя.

Допустим, среднее из трех пар измерений ∑ g д е р . в и д . и ∑ g м е ш . о б ъ е к т о в равны соответственно 10 м 2 и 20 м 2 .

Тогда сумма площадей сечения древостоя определяется по формуле

∑ g = 10 + 0 , 5 ⋅ 20 = 20 , 0 м 2 / г а ( 9 )

Таким образом, изобретение позволяет по установленной зависимости площадей сечений видимой части древостоя и мешающих объектов определять общую сумму площадей сечений древостоя.

Способ определения сумм площадей сечений древостоя, включающий определение сумм площадей сечений видимой части деревьев полнотомером Биттерлиха, отличающийся тем, что дополнительно определяют сумму площадей сечений мешающих объектов, по которой определяют сумму площадей сечений невидимой части деревьев, а общую сумму площадей сечений древостоя находят сложением измеренной суммы площадей сечений видимой части древостоя и суммы площадей сечений невидимой части деревьев, которая устанавливается по зависимости, полученной на основании уравнения регрессии

где — среднее значение общей суммы площадей сечений древостоя, полученное по совокупности измерений, м 2 на один га;
a — постоянный коэффициент, отражающий максимально возможную для данных условий сумму площадей сечений, при отсутствии мешающих объектов;
b — коэффициент регрессии, который показывает величину сумм площадей сечений деревьев, закрытых мешающими объектами в расчете на 1 м 2 мешающих объектов;
— среднее значение суммы площадей сечений мешающих объектов на один гектар, м 2 , измеренная величина,
тогда, используя коэффициент b, общую сумму площадей сечений древостоя определяют по формуле

где — среднее значение общей суммы площадей сечений древостоя;
— среднее значение суммы площадей сечений видимой (визуально измеряемой полнотомером) части древостоя, м 2 на 1 га.

Видео:Определение центра тяжести сложных сечений. Фигуры из ГОСТ.Скачать

Реласкоп-полнотомер

Назначение реласкопа и его конструкция.

Реласкоп полнотометр – это прибор, с помощью которого можно измерить общую площадь поперечного сечения стволов деревьев. Самым востребованным на сегодня является прибор реласкоп цепной Биттерлиха. Он позволяет определить этот показатель на единицу гектара лесного массива.

Реласкоп полнотомер цепной представляет собой рамку размером 13 мм с раствором, закрепленному на цепочке длиной 650 мм.

Процесс измерения показателя.

Процесс нахождения расчетного показателя начинается с установления точки на дереве и подсчёте количества деревьев, которые попадают в просвет рамки. Начало и конец производимых действий начинается с одного и того же наиболее заметного дерева.

В итоге получаем определенное количество деревьев, помещаемых на круглой площадке прибора. Это значение и показывает величину общей площади поперечных сечений стволов на одном гектаре. При этом ширина выреза рамки должна относиться к длине прибора как 1:50.

Правила выполнения расчетов с использованием реласкопа.

Благодаря реласкопу полнотометру можно легко вычислить величину площади сечения к продольной оси стволов деревьев на единицу площади. При этом нет необходимости вычислять диаметр ствола каждого дерева. Достаточно всего лишь подсчитать деревья с помощью реласкопа цепного.

Для исключения ошибки в расчетах следует соблюдать ряд правил и относится к процессу измерения предельно внимательно. Ведь ошибка в подсчете одного лишь дерева вызывает погрешность в расчете на 1м2 площади.

Вычисление необходимо начинать с центра площадки. Для этого прибор прикладывают к щеке, свободный конец которого располагается рядом с глазом. Через прорезь прибора исполнитель видит деревья на уровне груди.

При осмотре учитываются только те деревья, диаметр которых больше прорези в шаблоне прибора. Деревья меньшого диаметра в учет не берутся. При возникновении сомнений в тех моментах, когда диаметр дерева соответствует размеру прорези, производятся дополнительные контрольные замеры. Рулеткой меряется расстояние от центра площажи до оси дерева. Параллельно измеряется диаметр этого дерева на высоте 1,3 метра (уровень груди). Если отношение этих двух показателей меньше или равно 50, дерево в расчет не берется.

Оптический прибор реласкопа полнотомера.

Основу оптики прибора составляет призма академика Н.П.Анучина.

При выполнении измерений призму следует выставлять по центру площадки. При установлении отметки на высоте 1,3 метра призму необходимо перемещать по вертикали и горизонтали, стараясь получить точный перпендикуляр по отношении к линии визирования.

Правила оценки при помощи призмы.

Оценке с помощью призмы подвергаются все деревья, расположенные на площадке. Происходит это при помощи поднятия призмы на уровне глаз исполнителя, ее фиксации на дереве и последующему опусканию вниз. Этот метод позволяет исключить возможность повторного учета проверенных стволов деревьев. А также позволяет сохранить остроту зрения работника при длительной работе.

Величина сдвига изображения в горизонтальном направлении позволяет правильно разделить деревья на учитываемые и не учитываемые. Так, если при осмотре часть ствола дерева, сдвинутая призмой, не выходит за размер диаметра, дерево подлежит учету. В противном случае при выходе ствола дерева за размер диаметра, такое дерево не включается в учетный регистр.

При сомнительных моментах, когда из-за приблизительного равенства сдвига и диаметра ствола трудно отнести дерево к конкретной категории учета, требуется дополнительная проверка. Она заключается в измерении двух показателей: расстояние от центра площадки до дерева и диаметр ствола. Процесс измерения аналогичен подсчету деревьев с применением реласкопа. При этом заменять два сомнительных дерева на одно не допускается. Это может привести к погрешности в пределах 15%.

Проверка реласкопов и призм.

Проверять прибор можно на месте проведения работ без наличия специальных приспособлений. Суть этих работ заключается в следующем: бумажный лист размером 400х400 мм, расположенном на расстоянии 20 метров от прибора, должен точно вписаться в прорезь шаблона с раствором 20мм.

В качестве основы берется следующий показатель: ширина бумаги при прорезе 14,1 мм и длине рейки 1 метр при расстоянии 20 метров должна быть равной 282 мм.

Приобретение реласкопа полнотомера цепного.

Купить реласкоп вы можете на сайте интернет-магазина в разделе заказы. Наши специалисты быстро обработают заказ, что значительно сэкономит время на получение желаемого и нужного товара. Вместе с покупкой возможно оформление доставки в удобное для вас время.