计测学专题一.doc

森林资源计测学测树学 概念? 测树学=测+树? 木林森? 格雷夫斯1906：测树学是论述原木、树木和林分体积的确定以及研究生长量和收获的。内容发展? 始于木材交易? 欧洲? 日本作用? 评价：质量、数量? 哪些培育措施会使一片森林更新或生长良好? 哪种树种最适宜在某个地区造林符号：单木符号：林分森林资源计测学? 第一章单株树木材积测定? 第二章林分调查? 第三章林分蓄积量? 第四章林分材种出材量? 第五章树木生长量 ? 第六章林分生长量? 第七章林分生物量测定第一章 单株树木材积测定? 树木都是由树干、树根和枝叶所构成。从利用木材的观点出发，树干价值最高，且在整个树木体积中占比例最大，约占23，而根和枝叶只各占16左右，因此本节主要研究树干的材积测定方法。第一章 单株树木材积测定? 材积（体积）树干形状基本概念? 第一节 基本测树因子与测定工具? 第二节树干形状? 第三节伐倒木材积测算? 第四节立木材积测算? 第五节枝条、树皮、薪材材积的测定第一节 基本测树因子与测定工具? 树木的直径? 树高? 树干材积? 树干的横断面一、树木的直径? 垂直于树干轴的横断面的直径。D d? 带皮直径? 去皮直径（一）胸径? 英文：Diameter at breast height（DBH）? 概念：距离根颈1.3米处的直径。? 精度：? 来源：? 计量方便， 读数方便? 根涨（二）工具? 轮尺? 围尺1、轮尺（直径卡尺）1）方法：垂直量测南北、东西，取平均值2）优点：快2、围尺（直径卷尺）1）优点：携带方便，测值稳定2）原理：3）刻度：双面或一面上下（三）记录? 径阶整化? 目的：读数、统计方便 ? 分组：通常采用1cm 、2cm 、4cm 分组 ? 径阶：所分的直径组称径阶 ? 表示：各径阶中值表示直径，径阶中值应为偶数 ? 方法：上限排外法 每木检尺表（四）注意? 使用围尺应注意? 正确确定胸径的位置，坡地上量测以坡上方为准? 胸高处不正常，可在胸高上下等距且形状正常处量测两个直径取平均数做为胸径? 胸径处已分叉，分别量测，做为多株树? 量测时要去掉树干表面寄生物二、树高（一）定义树干根颈至主干梢顶的长度称树高。（二）工具? 布鲁莱斯测高器? 超声波测高器? 激光测距仪1、布鲁莱斯测高器? 构造：? 瞄准器：视孔两个准星? 制动钮：仪器前端一弯曲的金属片，固定指针? 起动钮：仪器背面一金属圆形凸起，松动指针? 度盘：弧形刻度带? 指针：? 视距器：布鲁莱斯测高器? 原理布鲁莱斯测高器? 方法 （平地）? 选测点：通视，等距? 测水平距离：10，15，20，30m等? 起动钮：对准树梢? 制动钮：固定指针? H=眼高+读数布鲁莱斯测高器? 尽可能使水平距离相似于树高高度? 测点尽量沿等高线设置? 阔叶树树种要正确确定树梢位置? 树干高小于5m，不用测高器，采用长杆直接量测三、树干的材积根颈以上树干的体积。Vm3四、树干横断面积胸高处横断面积。gm2小结? 胸径和树高：定义、工具、注意? 材积和树干横断面：定义第二节 树干形状? 干形? 内因：外因： ? 树干的横断面形状? 树干的纵断面形状一、树干的横断面形状（一）定义? 其面积称为断面积，记为g。 （二）形状（三）常用? 圆（精度）二、树干的纵断面形状（一）干曲线的定义（二）特征（一）干曲线的定义（二）干曲线的一般特征干曲线的一般特征? 2维空间内：? 3维空间内：以干曲线x轴为轴的旋转体? 位置基本一致，比例有所差异? 可以按圆柱体和抛物线体求算树干材积小结? 横断面：圆? 干曲线特征第三节 伐倒木树干材积测定? 立木：生长着的树木。? 伐倒木：立木伐倒后打去枝桠所剩余的主干。 ? 树干完顶体求积式(一般求积式)? 伐倒木的近似求积式（一）平均断面积近似求积式（二）中央断面积近似求积式（三）精度? 伐倒木区分求积式? d和h的测量误差对v计算的精度影响一、树干完顶体求积式? 完顶体：有完整树梢的树干。? 树干的一般求积式（一）平均断面积近似求积式1806? 前提：r=1抛物线体? 公式? 应用? 截顶非基部木段? 堆积材（二）中央断面积近似求积式? 前提? r=1抛物线体? 公式? 应用：常用（三）牛顿近似求积式? 前提? 公式（四）精度? 总结? V中负误差偏小? V平正误差偏大? V牛精确? 误差百分率上看，牛顿式最小；中央断面式次之；平均断面式最大。? V中常用三、伐倒木区分求积式（一）区分求积法（二）中央断面区分求积式（三）区分求积式的精度（一）区分求积法（二）中央断面区分求积式? 通常0.5m,1m,或2m? 常用V中，量测各段中央直径? 梢头：量测底断面积（三）区分求积式的精度? 段数越多，精度越高? 不少于5个为宜四、d和l的测量误差对v计算的精度影响? 单次测量? 多次测量小结? 伐倒木近似求积法? V中? 伐倒木中央断面积区分求法第四节 立木材积测算? 各种伐倒木测算方法均可用于立木材积测定本节目录? 形数? 形率? 形数和形率的关系? 单株立木材积的测算一、形数（一）一般性定义（二）胸高形数（三）正形数（四）实验形数（一）一般性定义（二）胸高形数? 定义? 以胸高断面为比较圆柱体的横断面的形数? 实质? 胸高形数(f1.3)、胸高断面积(g1.3)及全树高(h)称作材积三要素。? 影响因素：优点。缺点（三）正形数? 来源：克服f1.3受树高影响的特点（四）实验形数? 特点? f1.3为胸高测点，量测方便? fn不受树高影响f1.3与fn主要乔木树种平均实验形数二、形率（一）一般性定义（二）胸高形率（三）绝对形率（四）正形率三、形数和形率的关系? 通常意义上的f1.3，q2? q2 f1.3v（一）（二）（三）（四）四、单株立木材积的测算（一）近似求积法? 形数法? 平均实验形数法? 实验正形数法（二）望高法（二）望高法? 望点? 树干上部直径等于1/2胸径处的部位? 望高? 自地面到望点的高度hR? 公式3、公式第五节 枝条、树皮、薪材材积测定? 枝条材积测定? 树皮材积测定? 薪材材积测定一、枝条材积测定（一）伐倒木材积测算法? 粗大枝条 （二） 层积法 ? 一般枝条 （三） 称重推算材积法 （二）层积法? 层积? 将一定长度的枝材，用几根木桩支撑堆积成一定宽度和高度的木材堆。? 实积? 除出去木材堆中的空隙。（三）称重推算材积法二、树皮材积测定1、树皮率的定义? 树皮材积与带皮材积之比3、树皮率表三、薪材材积测定（一）薪材? 作为燃料或木炭原料的木材材种 （二）方法 ? 层积法 ? 称重比例法 ? 查表 ：薪材率表、原木材表 查表第二章 林分调查? 第一节林分调查因子? 第二节标准地调查第一节林分调查因子? 林分? 林分调查因子一、林分? 将大面积的森林按其本身的特征和经营管理的需要，? 区划成若干个? 内部结构相同? 且与四周相邻部分有显著区别的小块森林，? 这种小块森林称为林分。 二、林分调查因子? 林分调查因子? 能反映林分数量和质量特征的因子 林分调查因子? 林分起源? 林层（林相）? 树种组成? 林分年龄? 平均胸径（一）林分起源? 分类? 天然林natural stand(forest)? 人工林artificial stand (planted forest)? 飞播林：单列，或人工? 确定1）访问，考察已有资料2）现地：林分特征? 意义1、分类? 分类一? 分类二1）实生林2）萌生林（二）林相（林层）? 定义? 林分中乔木树种的树冠所形成的树冠层次。? 分类? 单层林? 复层林? 表示? 划分标准2、分类? 单层林? 明显地只具有一个林层? 同龄、喜光的纯林、立地差? 复层林? 具有两个或两个以上明显林层3、表示? 上下，（罗马数字）? 主林层：蓄积量最大，经济价值最高的林层? 次林层：4、划分标准森林资源规划设计调查主要技术规定（2003）中规定划分林层的标准是：（1）各林层每公顷蓄积量大于30m3； （2）相邻林层间林木平均高相差20%以上；（3）各林层平均胸径在8cm以上；（4）主林层郁闭度大于0.3，其它林层郁闭度大于0.2。（三）树种组成? 定义? 组成林分的树种成分? 林分内各林层、各树种蓄积量所占的比重? 树种组成系数? 某树种的M（或G）/林分总M（或总G）? 分类? 写法3、分类? 纯林? 由一个树种组成的的林分? 混交林? 由两个或更多个树种组成的林分 ? 实践上65%树种结构划分标准4、写法? 十分法表示? 复林层分林层写? 优势树种写在前? 优势树种：蓄积量比重最大的树种 ? M相等，主要树种写在前? 主要树种： 或目的树种，在一个地区既定的立地条件下，最适合经营目的的树种 。? 组成系数2 -5 “+”表示 2 “-”表示应用? 例题：杉木纯林10杉? 例题：一个由落叶松、云杉、冷杉、白桦组成的混交林，各树种的组成系数分别为：? 落叶松：300/550=0.55? 云 杉：220/550=0.40? 冷 杉：22/550=0.04? 白 桦：8/550=0.01? 该混交林分的树种组成式应为: 6落4云+冷-桦树种组成例题（四）林分年龄? 定义? 树木自种子萌发后生长的年数为树木的年龄。? 表示? 年? 龄级（组）age class? 龄组? 幼龄林、中龄林、近熟林、成熟林和过熟林? 分类? 确定? 计算主要树种龄级和龄组的划分标准龄组划分3、分类分类? 同龄林? 林木年龄相差不超过一个龄级的林分 ? 相对同龄林、绝对同龄林 ? 异龄林? 林木年龄相差在一个龄级以上的林分? 全龄林同龄林的分类? 绝对同龄林? 林木年龄完全相同的林分。? 相对同龄林? 组成林分的林木年龄相差不足一个龄级的林分 4、确定? 目测? 年轮? 轮生枝? 查造林技术档案? 生长锥测定生长锥5、计算? 株数少：算数平均值? 注意? 平均年龄：对于乔木林、疏林地、人工灌木林地和未成林造林地，应调查记载平均年龄，其中乔木林的平均年龄为主林层优势树种平均年龄。 （五）平均胸径? 林分平均胸径? 林分算数平均胸径? 确定? 同龄纯林：最细树胸径/林分平均直径=0.4-0.5? 同龄纯林：最粗树胸径/林分平均直径=1.7-1.8? 目测中等粗细的树木3-5株，实测，取算数平均值1、林分平均胸径? 林分平均胸径是? 林分内林木胸径的? 平方平均数林分平均胸径? 应用：例题：某林分各径阶株数合计如下图，求算该林分平均直径? 例题：某林分每木检尺结果如下表（六） 林分平均高? 林分条件平均高? 优势木平均高? 其它1、林分条件平均高? 树高曲线? 林分条件平均高? 在树高曲线上，与Dg相时应的树高，简称平均高? 径阶平均高? 从树高曲线上，根据各径阶中值查得的相应的树高值，称为径阶平均高。树高曲线? 反映树高随胸径变化的曲线 (HD) 2、优势木平均高? 来源：非生长性增长? 方法? 100m2内选测一株最高（或最粗）的树，全林分平均3、其它? 估算? 对于乔木林，应根据平均胸径大小，在主林层优势树种中选择35株平均样木测定树高，采用算术平均法计算平均树高，以m为单位，记载到小数点后一位。? 同龄纯林? 最矮树/平均树高=0.7? 最高树/平均数高=1.15（六）林分密度? 表征：? 意义：? 株数密度? 疏密度? 郁闭度1、株数密度? 单位面积上的林木株数。? N/hm2? 通常：密度2、疏密度? 定义? 标准林分? 某一树种在一定年龄、一定立地条件下最完善和最大限度地利用了所占有的空间的林分。P=1.0? 标准表? 列示标准林分每公顷胸高总断面积和蓄积依林分平均高而变化的数表。? 表示? 十分小数表示，0.1-1.0定义? 现实林分每公顷胸高断面积（或蓄积）? 与相同立地条件下? 标准林分每公顷胸高断面积（或蓄积）之比 。实生杉木标准表3、郁闭度? 定义? 林分中树冠投影面积与林地面积之比 。? 方法方法? 树冠投影法? 测线法：对角线截距抽样? 统计法（样点法）? 树冠郁闭度测定仪? 目测森林界定标准 (主以郁闭度为指标）中华人民共和国森林法实施条例2000年1月29日用材林抚育采伐? （1）适用范围? a) 下列情况的幼龄林进行透光伐： ? 郁闭度在0.9或分布不均郁闭度0.8以上的人工幼龄林；? 郁闭度在0.8或分布不均郁闭度0.7以上的天然幼龄林。? b) 下列情况的中龄林进行生长伐： ? 郁闭度0.8以上；? 郁闭度0.7以上，下层目的树种幼树较多、分布均匀；? 遭受轻度自然灾害、林内卫生状况较差。用材林抚育采伐? （2）技术要求? a)透光伐在幼林出现营养空间竞争、林木开始分化时进行;生长伐在林木分化加剧、胸径连年生长量明显下降时进行，一般近熟龄前作业12次；? b) 抚育采伐强度应根据经营目的、立地条件、林分状况等综合因素考虑。；? c) 抚育采伐后，人工林郁闭度不低于0.6，天然林郁闭度不低于0.5，不能造成天窗；? d) 伐后林分平均胸径不低于伐前林分平均胸径；? e) 抚育的蓄积强度低于20%? f) 被伐木选择林分内生长不良、感染病虫害或过密的林木（八）立地质量? 定义? 对影响森林生产能力的所有生境因子（包括气候、土壤和生物）的综合评价的一种量化指标。 ? 指标? 地位级 HD与A? 地位指数 HT与A地位级? 地位级表? 分别树种依据HD与A的关系，所编制的划分林地质量或林分生产力等级的数表。? 一般分为五级，由高到低以罗马字、表示。小兴安岭红松地位级表地位指数? 地位指数表? 依据林分HT与A的相关关系，以标准年龄时林分优势木平均高值作为划分林地质量或林分生产力等级的数表。? 地位指数曲线 ? 用地位指数表中的数据所绘制的曲线。 全国杉木（实生）地位指数表 标准年龄20年（九）林分蓄积? 定义? 林分中所有活立木材积的总和称作林分蓄积量，简称蓄积，以M表示。? 意义 ? 鉴定森林数量特征的重要指标（十）林木质量? 林木质量? 林分出材率? 出材级? 可及度1、林木质量? 划分为三个等级2、林分出材率? 林分出材量占林分总蓄积量的百分比? 或林分内商品用材树的株数占林分总株数的百分比? 称为林分出材率。 3、出材级? 根据林分出材率的不同，将用材林近、成、过熟林林分出材率? 划分为不同的出材率等级，? 简称出材级。 4、可及度? 意义：对其在采、集、运方面具备的条件做出评价? 涵义：表明林分所具备的木材生产条件的指标? 分类：即可及、将可及和不可及 第二节标准地调查? 全部实测? 小面积局部实测整个林分? 随机抽样抽样样地（样地）? 平均水平典型样地（标准地）本节目录? 标准地概况? 标准地设置的基本要求? 标准地设置与测量 ? 标准地的测定? 林分环境因子质量调查一、标准地概况定义：在林分内按照平均状态的要求所确定的能够充分代表林分总体特征平均水平的地块，称作典型样地，简称标准地。种类1、临时标准地数表2、固定标准地科研二、标准地设置的基本要求? 必须对所预定的要求有充分的代表性；? 不能跨越林分? 不能跨越小河、道路或伐开的调查线，且应离开林缘（至少应距林缘为一倍林分平均高的距离）? 混交林中，标准地内树种、密度应尽量分布均匀三、标准地设置与测量 （一）面积（二）形状? 方形、矩形、圆形 （三）境界量测（四）标准地的位置及略图（一）面积? 不宜过小? 株数控制面积 株数控制面积? 国家林业部（1960）森林专业调查方法（草案）中规定：? “近熟林和成过熟林至少200株以上树木；? 中龄林250株以上；? 幼龄林300株以上”。 ? 例：要求标准地上株树250 株，而查400m2 小样方内有15 株， ? 则标准地面积为400*250/15 0.680.7ha 。 （三）境界量测? 以罗盘仪测角，皮尺或测绳量距，在坡地量距要改算为水平距离（坡度大于5，坡面实际量测距离/cosa），闭和差不超过1/200。或GPS定位。? 标准地四角埋桩? 写字面要朝向标准地的对角线方向? 长期固定标桩，应与已知明显地物相联，注明方位角和距离，以便日后查找。? 四周边界外侧树木胸高处，朝向标准地内标注明显记号，以示界外。? 伐除测线上的灌木和杂草，以便通视。（四）标准地的位置及略图? 标记位置、绘图四、标准地的测定1、每木调查2、测树高3、测定树木年龄4、测定并计算其它各项林分调查因子1、每木调查? 每木调查? 在标准地内进行的每株树木的实测，也称每木检尺。（1）确定径阶大小（2）起测径阶 （3）划分材质等级（4）注意（5） 计算平均胸径 （1）确定径阶大小? 径阶距越大或直径越小，误差越大。 ? Dg12时，以2为一个径阶距。? Dg12时，以1为一个径阶距。? 通常2cm（2）起测径阶? 每木检尺的最小直径。? 在森林资源调查中，一般起测径阶定为6（起测胸径为？）。（3）划分材质等级? 枯立木和倒木要单独检尺记载，以计算枯损量，但不编号。? 标准? 林木质量等级? 出材级? 可及度（4）注意? 在坡上方沿等高线按“S”形路线坡下? 准确量测胸径? 境界线上的树木，一边取另一边舍；（一般取西南边）? 防重测或漏测? 在每木调查记录表中按径阶记入，用“正”字表示。每木检尺表（5） 计算平均胸径 2、测树高(1)林分条件平均高? 图解法? 数式法(2)优势木测高(3) 树冠测定? 对测高样木要测定第一死枝高、第一活枝高（HB）和冠幅（CW）。枝下高测定精度0.5米，冠幅半径用皮尺按东、南、西、北四个方向量测，精度0.1米。 图解法? 实测胸径和树高，25-30株，（填入测高记录表中。? 用算术平均法各径阶的平均直径和平均高? 方格纸上x-d、y-h? 确定横、纵坐标的比例? 作散点图：标明各点所代表林木株数。? 随手绘制一条匀滑的曲线。并调整。平均离差法。 测高记录表? 实测胸径和树高，25-30株，（中央径阶3-5