ственной службы лесного хозяйства России (М., 1997), составленному в соответствии с требованиями Государственного образовательного стандарта (М., 1996) по специальности 250201.65 «Лесное хозяйство».

Программа дисциплины в вузе согласуется с объемом курса в лесных техникумах, является логическим его развитием.

Теоретические положения и технология методов таксации леса прорабатываются на лекциях, лабораторных занятиях, в процессе самостоятельной работы студентов и закрепляются на учебной и производственной практиках.

1.2. Научные методы таксации леса

При разработке методов учета леса, выявлении статических и динамических закономерностей древостоев таксация леса как наука руководствуется принципами и законами диалектики, рассматривает лес в его многообразии как единое целое, в котором все явления органически взаимосвязаны между собой, причинно обусловлены, находятся в постоянном движении и изменении.

Диалектический метод познания природы лесов позволяет вскрыть законы единства и борьбы противоположностей, перехода количественных изменений в качественные, отрицание отрицания и использовать их при разработке методов учета леса, раскрытии процессов роста и развития насаждений. Примеры сказанному можно подобрать из курса дисциплин «Лесоведение», «Лесоводство», «Лесные культуры» и др.

В то же время проявляются следующие специфические особенности научных методов таксации леса:

1)двойственный характер дисциплины: объект изучения - биологические явления (отдельное дерево, насаждение, лесной массив), а метод наблюдения и обоснования способов учета лесных ресурсов – матема- тико-статистический.

Поэтому в таксации леса следует учитывать влияние лесорастительных условий, природных факторов, под воздействием которых формируются таксационные признаки леса. При разработке методов учета ресурсов леса необходимо установить, в каких природных условиях применимы та или иная формула, таблица, номограмма и т.п.;

2)широкое использование в варьирующих совокупностях леса средних величин, сведенных в лесотаксационные таблицы (объемные, сортиментные, хода роста и др.). Поэтому возникает вероятность получения результатов в конкретных объектах учета леса;

3)глубокое внедрение в таксацию леса теории вероятностей, математической статистики, методов оптимизации, математического моде-

9

лирования в виде корреляционного, регрессионного, дисперсионного многофакторных методов анализа собранного материала на ПК. Это повышает объективность и достоверность получаемых данных по таксационной и лесоводственной характеристике изучаемых насаждений.

Изучение дисциплины основывается на использовании математических методов – стереометрии, теории вероятностей и математической статистики. В педагогическом процессе используется системный подход, исторический опыт развития теории и практики таксации леса, достижения современной отечественной и зарубежной науки, компьютерная техника.

Применение методов математической статистики, математического моделирования позволяет обосновать способы учета лесных ресурсов на основе вскрываемых закономерностей в природе леса.

Таксация леса как наука возникла в начале XVIII века, когда с развитием товарного хозяйства лес и его продукты стали предметом торговли.

В истории научных исследований в области таксации леса выделяются три основных периода:

•математическое направление (начало XVIII в.) с попытками создать универсальные формулы для решения всех вопросов практики и теории таксации леса. Выводом формул подменяется изучение природы леса, его закономерностей;

•этап массовых эмпирических наблюдений и получения средних таксационных нормативов (объемные таблицы, таблицы хода роста насаждений и т.д.) Нет достаточного научного анализа собранного материала, происходит поверхностное изучение простых закономерностей леса (начало XIХ в.);

•современный период глубокого анализа природных закономерностей леса на основе теории вероятностей, математической статистики и математического моделирования на ПК процессов роста и развития леса.

Важнейшими заслугами отечественной таксации леса являются создание последовательной теории строения и динамики древостоев, разработка новых методов и технологий промышленного учета лесов, обоснование научных основ построения нормативов по лесоучетным и лесоинвентаризационным работам, внедрение в производство новых информационных технологий учета лесных ресурсов и др.

За последний период таксация леса как наука и практика серьезно изменилась и обогатилась по содержанию и решаемым задачам, вырос уровень научных исследований природы лесов. В изучении лесных

10

насаждений внедряется биогеоценотический подход: лес рассматривается и описывается как комплексная совокупность древостоя, подроста, подлеска, живого напочвенного покрова и почвенно-грунтовых условий. Методической основой таксации леса все в большей мере становится системный подход и математическое моделирование. При количественной и качественной оценке лесных насаждений широко используются физические и математические методы.

Таксация леса неразрывно связана с другими лесными дисциплинами и служит технической и методической базой решения многих научных и практических задач. Так, для лесоводства, искусственного лесовосстановления она предоставляет исходные материалы для разработки мероприятий по способам рубок, лесовосстановлению и уходу за лесом, определения производительности лесных насаждений по лесорастительным условиям, выбора целевых пород для лесов будущего и др.

Для лесоустройства, планирования и организации лесного хозяйства, данные таксации леса являются основой всех расчетов по организации и ведению хозяйства в лесах, определения объемов лесопользования на перспективный период.

По существу, все лесные дисциплины широко пользуются таксационными методами или материалами таксации леса (выявление ущерба в лесных насаждениях от энтомо- и фитовредителей леса; расчет эффективности лесомелиоративных работ; составление почвенного кадастра лесных земель и др.).

Лесозаготовительная промышленность применяет данные учета лесосырьевых ресурсов при получении в аренду участков лесного фонда, обосновании транспортного освоения лесных массивов, планировании сортиментного плана рубок и т.д.

В то же время развитие самой таксации леса проводится в тесной связи со смежными лесными дисциплинами. Так, при разработке и обосновании законов роста леса она опирается на научные основы ботаники, дендрологии, лесоведения. При характеристике производительности насаждений используются методы экологии, почвоведения, лесоводства. Расчет товарной структуры древостоев базируется на показателях лесного товароведения, лесной фитопатологии. Учет лесных ресурсов на больших площадях основывается на использовании методов геодезии и лесной аэрофотосъемки и авиации. В дистанционных методах таксации лесов широко применяются данные физики, математики, вычислительной техники и т.д.

11

1.3. Объекты учета леса. Таксационные измерения. Приборы и инструменты

Техническим содержанием курса таксации леса является изучение методов количественных и качественных измерений лесных объектов.

Объектами учета леса по мере их усложнения выступают:

•срубленные отдельные деревья, их части и совокупности;

•отдельные растущие деревья, их части и совокупности;

•древостой элемента леса и поколения; ярус и насаждение;

•совокупность древостоев в стратах и хозяйственных секциях;

•лесосечный фонд;

•лесной фонд.

Объекты учета леса характеризуются качественно разнородными, специфическими таксационными связями и закономерностями, различаются по сложности и трудоемкости лесоучетных работ и по получаемым результатам, требуют применения при таксационных измерениях особых методов учета и нормативно-справочных документов (НСД).

Лесотаксационные НСД широко применяются в лесохозяйственном производстве, при проведении лесоучетных работ и НИР. Их наличие и точность предопределяют применяемую технологию лесоинвентаризационных работ. Формы НСД – лесотаксационные таблицы, математические формулы, номограммы, графики и др. В настоящее время на производстве, при проведении лесоучетных работ применяются, как правило, официальные НСД, утвержденные Федеральным агентством лесного хозяйства страны.

Методы разработки этих НСД обуславливаются кругом решаемых практических задач, технологией лесоучетных работ на производстве и научно-техническим процессом в отрасли. Они приводятся в последующих главах.

Кроме перечисленных ранее объектов учета леса, в таксации леса различают разнородную и естественную совокупности деревьев. Первая из них образуется из особей породы, объединенных в данную группу лишь по одному какому-либо оцениваемому таксационному или хозяйственному признаку (диаметр, высота, выход сортиментов, недорубы на вырубках, деревья санрубки и т.п.). Они отбираются из различных по составу, возрасту, полноте и типу леса насаждений. В биологическом отношении эти деревья произрастали в различных лесорастительных условиях и в своем росте и развитии не оказывали существенного влияния друг на друга. В эту категорию входят также модельные деревья одного древостоя, заранее отобранные по заданным средним признакам. Безусловно, существующие здесь связи и закономерности – объектив-

12

ные и реальные. Однако они характерны лишь для данной конкретной совокупности деревьев и их нельзя распространять на естественную совокупность деревьев в древостоях.

Естественную совокупность деревьев (древостой элемента, поколения леса) образуют деревья одной породы, определенной формы, возраста, происхождения, сомкнутости полога, типа леса и т.д., с полнотой не менее 0,3, растущие в тесном взаимодействии между собой и условиями произрастания, сплошь измеряемые на той или иной площади. В эту категорию входят также учетные деревья из таксируемого древостоя, так как их таксационный отбор проводится по случайному признаку и в теоретическом отношении опирается на возможность через случайную охарактеризовать генеральную совокупность. Включаются в последнее время в естественную совокупность деревьев и естественные редины насаждений, относимые в особую категорию покрытых лесом земель. Для описываемой категории деревьев присущи существенные, основные связи и закономерности таксационных показателей, проявляющиеся в условиях леса.

К сожалению, даже в научной литературе эти два понятия – разнородная и естественная совокупности – не всегда четко различаются, что приводит зачастую к путанице и недоразумениям в характеристике анализируемых явлений лесного биогеоценоза.

В практике учета леса принята различная дробность измерений таксационных признаков в выделенных объектах. Единицы и точность измерений таксационных показателей в объектах таксации леса регламентируются существующими стандартами (ГОСТ, ОСТ) и отраслевыми нормативными документами (технические указания, наставления, инструкции, правила и т.д.).

При выборе единиц измерений в объектах учета леса и их обозначений таксация леса руководствуется международной системой СИ

(СТ СЭВ 1052-78).

Так, длина срубленного дерева (L, l) измеряется с точностью до 0,1 м; высота ствола (Н, h) – 0,1 м; диаметры на различных высотах ствола (D, d) – 0,1 см; площади поперечных сечений (g, γ) – 0,0001 м2; объем ствола или его части (V, v) – 0,0001 м3; возраст дерева (А, а) – 1 год; сумма площадей поперечных стволов (ΣG, Σg) – 0,1 м2/га; запас насаждения (М) – 10 м3/га; число деревьев на единице площади (N, n) – шт./га; площадь земель (S) – 0,1 га и т.п.

Кроме отмеченных данных, при оценке отдельных деревьев определяют следующие таксационные признаки: коэффициенты формы (q) – с точностью до 0,01; видовые числа (f) – 0,001; приросты таксационных

13

показателей (Z) и их изменения (Δ) – в тех же единицах учета, что и сами показатели. В отдельных случаях могут быть выявлены также площадь проекции, протяженность по стволу, объем кроны и некоторые другие специфические показатели.

Средние таксационные показатели древостоев и точность их определения освещаются в других главах учебника.

Следует отметить, что в разных странах в лесоучетных работах могут применяться различные системы мер и весов. Так, в США и Англии диаметры стволов и их длины измеряют в дюймах (1 дюйм равен 2,54 см) и футах (1 фут равен 0,3048 м). Диаметры растущих деревьев в России и большинстве зарубежных стран принято определять на высоте 1,3 м от шейки корня (в дореволюционной терминологии “на высоте груди”), а в Англии и США – на высоте 4,5 фута, или 1,37 м, в Японии – на высоте 1,25 м от земли.

Как отмечает проф. Н.П. Анучин (1982), учет древесины в США в кубических футах, досковых футах, кордах и пенах крайне осложняет и запутывает технику учета. Специфика учетных единиц, особые таксационные формулы, разработка своеобразной лесоучетной техники обусловили существенные отличия в теории и практике таксации леса от общепринятых.

Измерения в таксации леса могут быть прямыми, косвенными, совокупными и автоматизированными.

При прямых измерениях результаты получаются непосредственно в процессе измерений (например, измерение диаметра ствола при помощи мерной вилки).

При косвенных измерениях результаты получаются на основании прямых замеров нескольких величин, связанных с искомой величиной уравнением связи у = F (х1, х2, х3 …хn), например, при определении объема ствола по замерам его длины и диаметров на различных сечениях.

Совокупными измерениями называются такие, при которых искомые величины определяются из сочетания прямых и косвенных измерений (например, определение запаса древостоя по аэрофотоснимкам).

Наконец, автоматизированные измерения в лесной таксации связаны с применением тех или иных технических приборов и устройств (например, лазерное измерение образующей ствола с использованием программно-технических комплексов, автоматизированное дешифрирование некоторых таксационных показателей насаждений по аэрофотоснимкам и др.).

14

В таксации леса при измерениях широко применяются различные приборы и инструменты, предназначенные для определения величин тех или иных таксационных показателей отдельных деревьев и древостоев. Они построены на различных принципах работы. Конструкции их освещаются в специальной литературе. На рис. 1.1…1.4 приведены некоторые принципы работы дендрометров и высотомеров.

а) Mantax Computer caliper – компьютер,	б) Mantax Digitech caliper –
встроенный в мерную вилку Mantax	электронная мерная вилка

в) Mantax Precision Blue calipers –	г) пример измерения диаметров
мерная вилка	при различном положении вилки

д) мерная вилка Никитина

е) пример измерения диаметров

Рис. 1.1. Мерные вилки

15

Диаметр растущего дерева измеряют на высоте груди человека среднего роста, т. е. на высоте 1,3 м от шейки корня. Его называют таксационным диаметром d1,3. Выбор этой высоты продиктован исключительно удобством измерения. Следует обратить внимание, что основным входом в таксационные таблицы служит диаметр на высоте ствола 1,3 м.

Диаметр растущих деревьев измеряют мерной вилкой. Существует несколько конструкций мерной вилки.

Стандартная мерная вилка (рис. 1.1, е) состоит из трех частей: мерной линейки и двух ножек. На широких сторонах линейки сделаны выемки глубиной 1 мм, в которых нанесены деления: с одной стороны с ценой делений 1 см (цифры даны через 4 см), с другой стороны – с ценой делений 0,5 см (цифры даны через 2 см). Неподвижная ножка плотно соединена с мерной линейкой под углом 90° и составляет с ней одно целое. Подвижная ножка свободно перемещается вдоль мерной линейки и в нижней ее части имеет утолщение, служащее рукояткой.

При измерении диаметров подвижную ножку отодвигают по линейке в сторону, прикладывают вилку к стволу дерева перпендикулярно его оси и слегка прижимают подвижную ножку. Мерная линейка при измерении должна касаться ствола, а ножки заходить за середину толщины ствола, т. е. длина ножек должна быть не менее половины диаметра измеряемого дерева, в противном случае будет измеряться не диаметр, а хорда (рис. 1.1, г). В таком положении по мерной линейке делается отсчет измеренного диаметра (арабская цифра рядом с подвижной ножкой).

Деления на мерной линейке называются ступенями толщины и могут иметь различную величину: при 2-сантиметровой ступени – 2, 4, 6, 8,

10, 12 и т. д.; при 4-сантиметровой – 4, 8, 12, 16, 20 и т. д.

Диаметр растущего дерева на высоте 1,3 м может быть измерен с различной точностью. При исследовательских работах диаметры деревьев измеряют с помощью металлической вилки с точностью до 0,1 см (21,6 см, 24,3 см и т. д.), а массовые обмеры (сплошной перечет) проводят по ступеням толщины (в четных сантиметрах).

При измерении диаметров по ступеням толщины диаметры 0,5 ступени и более округляются вверх до следующей ступени, а диаметры менее 0,5 ступени в расчет не принимаются. Чтобы облегчить работу и повысить ее качество, округление делают на самой мерной линейке при нанесении делений. Поэтому на 4-сантиметровой шкале мерной вилки на отметке 2 см стоит цифра ступени 4, на 6-сантиметровой – 8 и т. д.

Диаметры единичных и особенно тонкомерных деревьев следует измерять более точно – как среднеарифметический из двух взаимно пер-

16

пендикулярных диаметров. В производственной практике в древостоях со средним диаметром до 20 см перечет производят по ступеням в 2 см, а при среднем диаметре более 20 см по 4-сантиметровым ступеням.

Измерение диаметров стволов с различной погрешностью проводится приборами, основанными на следующих построениях:

1) перенос конечных точек диаметра на измерительную линейку при помощи неподвижной и подвижной ножек прибора на базе микропроцессоров (компьютер, встроенный в мерную вилку, – Mantax Computer caliper; электронная мерная вилка – Mantax Digitech caliper ). Погреш-

ность измерений ± 0,1 см (рис. 1.1, а, б).

Возможности таких мерных вилок очень широкие. Например, при работе с мерной вилкой-компьютером кроме измеренного диаметра ствола в память прибора вводятся дополнительные данные: высота дерева, порода, качество древесины, значения коры, местоположение, порядковый номер и т.п., которые используются для автоматического обобщения информации о совокупности деревьев. Дополнительно Mantax Computer caliper может использоваться с другими электронными полевыми инструментами: приемником сигналов GPS для определения положения в пространстве и измерения высоты высотомером дерева;

2) перенос конечных точек диаметра на измерительную линейку при помощи неподвижной и подвижной ножек (визирного луча) прибора

(мерные вилки типа Mantax Precision Blue calipers (Швеция), ВМ-1 Ни-

китина, Якимовича, Андреева). Погрешность измерений ± 0,1 см (рис.

1.1, в, г, д, е); 3) измерение диаметра при помощи двух касательных к дуге окруж-

ности ствола (мерные вилки типа ВМ-2 Зайченко). Погрешность измерений ± 1 см;

4) измерение диаметра по длине биссектрисы угла, охватывающего ствол дерева (мерные вилки типа ВМ-3 Хруста). Погрешность измерений ± 2…4 см;

5) использование закона тонких линз физики (дендрометры Вимме-

наура, Биттерлиха). Погрешность измерений ± 0,5…1 см;
6) обмер длины окружности ствола С, см:
d C ;	(1.1)

7) метод фотографии древесного ствола;

8) лазерное измерение двух образующих ствола с использованием ПК.

Для определения диаметров заготовленных сортиментов на лесных складах применяются мерные скобы. На широкой стороне мерной скобы нанесены сантиметровые и полусантиметровые деления (рис 1.2).

17

Для измерения диаметра сортимента в верхнем отрезе скобу прикладывают к торцу по его средине, используя ограничитель начала отсчета, и снимают результат измерения по соответствующей шкале (рис 1.2).

Рис. 1.2. Мерная скоба

Измерение высот деревьев проводится приборами, основанными также на различных принципах работы:

1)использующие принцип геометрического подобия треугольников

сразными базисами прибора (мерная вилка, высотомеры Фаустмана, Вейзе, Христена, Макарова, десятичный высотомер и т.п.). Погрешность измерений ± 0,5…1 м;

2)базирующиеся на тригонометрических построениях (высотомеры Блюме-Лейса, Хага, Никитина, Суунто, Haglof Electronic Clinometer, ВЛ, эклиметр и т.п.). Погрешность измерений ± 0,5 м;

3)опирающиеся на оптические законы физики (высотомер Анучина). Погрешность измерений ± 1 м;

4)по аэрофотоснимкам с измерением разности продольных параллаксов. Погрешность измерений ± 1 м;

5)системой радиовысотомеров с различными диапазонами радиоволн с самолетов и вертолетов;

6)ультразвуковые и лазерные технологии (Vertex Laser), лазерное измерение с летательных аппаратов.

Рассмотрим устройство и методику работы с маятниковым высотомером. Этот высотомер, предложенный таксатором Н. И. Макаровым, представляет собой плоскую стальную пластину размером 8×10 см в виде сектора (рис. 1.3, д). С лицевой стороны сектора закреплен маятник и нанесены две шкалы высот: верхняя - для измерения высоты при базисе 10 м, нижняя - для измерения высоты при базисе 20 м. На шкалах деления нанесены по обе стороны от нулевого деления. К секторной пластине высотомера припаяна визирная трубка, глазной диоптр, который расширен в виде воронки. На оборотной стороне сектора по оси маятника имеется фиксатор в виде кнопки. При нажатии пальцем на кнопку маятник приходит в движение и принимает отвесное положение;

18

при снятии пальца с кнопки пружина прижимает маятник к пластине и он останавливается.

а) Suunto

б) Haglof electronic clinometr

в) Никитина ВН–1

г) высотомер–крономер

д) Н.И. Макарова

е) Блюме–Лейсса

Рис. 1.3. Высотомеры: 1 – визирная трубка; 2 – дальномерная трубка; 3 – логарифмический калькулятор; 4 – переключатель режима работы

пентапризмы; 5 – окно вертикального визирования; 6 – кнопка управления режимами высотомера; 7 – экран; 8 – шкала для измерения углов

19

Измерение высот деревьев проводится приборами, основанными также на различных принципах работы:

Для измерения высоты дерева маятниковым высотомером поступают следующим образом (рис. 1.4).

1.Отмеряют от дерева базис 10 м или 20 м в горизонтальном проложении. Причем, если высота дерева до 15 м, отмеряют 10 м, если более 15 м, отмеряют 20 м.

2.Берут высотомер в правую руку так, чтобы большой палец был прижат к выемке под шкалой, а указательный – к визирной трубке.

3.Через глазной диоптр визирной трубки визируют на вершину дерева и одновременно указательным пальцем левой руки нажимают на кнопку.

			A
1))
			α
			h1
			h
B			с
	α		h2
		0	a

21)			A
2)
		е	h1
		11е
		измерение
B			h
			с
		е
		2е
	a	измерение	h2
0

Рис. 1.4. Измерение высоты дерева маятниковым высотомером Н.И. Макарова: 1 – на ровном месте; 2 – на склоне

20

Когда маятник остановится, а вершина дерева будет в центре кружка, осторожно снимают палец левой руки с кнопки и производят отсчет по соответствующей шкале: при базисе в 10 м - по 10-метровой шкале, а при базисе 20 м - по 20-метровой. Этот отсчет и есть высота дерева от уровня глаза наблюдателя до вершины. Для получения всей высоты необходимо прибавить к ней высоту до уровня глаз наблюдателя (рис. 1.4, 1). Если основание дерева находится ниже глаза наблюдателя, то высота дерева равна сумме отсчетов на вершину и основание дерева (рис. 1.4, 2). Если основание дерева находится выше наблюдателя, то высота дерева равна разности отсчетов на вершину и на основание.

Маятниковый высотомер зарекомендовал себя как прибор, удобный в работе, имеющий простую конструкцию. Погрешность измерения высоты дерева ±5 %, Для получения более точных результатов необходимо вычислить среднеарифметическое значение из двух-трех измерений.

Рассмотрим современный высотомер, созданный на базе микропроцессора в Швеции.

Haglof Electronic Clinometer (НЕС) - это компактный и легкий электронный высотомер. Он предназначен для определения угла наклона на местности и измерения высот растущих деревьев или других объектов (рис. 1.3, б). Высоты объектов могут измеряться с любого расстояния.

Для примера приведем технические характеристики НЕС. Размер: 20×66×44 мм.

Измеряемые высоты: до 999 м.

Точность представления высот: 0,1 м (до 100 м) и 1 м (свыше 100 м). Измеряемые углы: -55...+85°.

Погрешность при измерении углов: 0,2°. Точность представления углов: 0,1°.

Таблица 1.1 - Режимы высотомера

DIST	HGT	DEG
Выбор расстояния и измерение высоты	Измерение высоты	Измерение углов

Режимы высотомера переключаются нажатиями на кнопку управления (табл. 1.1).

Для измерения высоты дерева электронным высотомером поступают следующим образом.

1. Измеряют от дерева базис в горизонтальном проложении с помощью мерной ленты или других средств.

21

	2. Для установки базиса от прибора до
	объекта измерения при просмотре в окуляр
	инструмента необходимо нажать на кнопку				DIST
	управления. Поднимая или опуская высото-				M
					20
	мер и удерживая кнопку нажатой, устанав-
	ливается требуемое расстояние. Когда на
	экране появится верное		значение	базиса,
	кнопку необходимо отпустить (рис. 1.5).				Базис
	Расстояние может быть в пределах от 0 до				Рис 1.5. Установка базиса
	999 метров.
	3. Для фиксирования выбранного значе-
	ния базиса и для перехода к измерению угла
	необходимо	один раз нажать на		кнопку	DEG
	управления.				- 12.3
	4. Для определения угла визирования
	(DEG) основания дерева необходимо напра-				DEG
	вить высотомер на шейку корня, ориентиру-				- 12.3
	ясь по горизонтальным линиям на			экране	Шейка корня
	(рис. 1.6). Кнопка управления должна быть				Рис 1.6. Измерение угла
	нажата несколько секунд.
	5. Когда на экране появится значение уг-				HGT
	ла, кнопка управления отпускается. Для				24.5
	продолжения	измерения	высоты	(HGT)	HGT
	необходимо один раз нажать на кнопку				24.5
	управления, а высотомер направить на вер-
	шину дерева (на ту высоту, которую нужно
	измерить). Ориентируясь по горизонталь-
	ным линиям,	на экране считывается значе-
	ние высоты (рис. 1.7). Далее можно изме-				Шейка корня
	рить другие высоты на том же объекте (на				Рис 1.7. Измерение высоты
	том же расстоянии, при той же высоте осно-
	вания).
	6. Для измерения углов выберите DEG. Направьте высотомер на ин-
	тересующую точку, нажмите и удерживайте кнопку, пока на экране не
	появится число. При необходимости измерения другого угла повторите
	процедуру.
	Высотомер-крономер ВК-1 предназначен для измерения высоты
	дерева, расстояний, угла наклона на местности и радиуса крон растущих
	деревьев. Он смонтирован в металлическом корпусе и состоит из двух
	блоков и логарифмического калькулятора. В одном блоке в герметиче-

22

ски закрытой камере установлен подвешенный на оси диск, на котором нанесены шкалы: угломерная и высотомерная. В камере вмонтированы отражательная призма с отсчетным индексом и лупа, являющиеся частью визирной системы. Во втором блоке установлена пенто-призма, с помощью которой высотомер-креномер переключается на вертикальное визирование (рис. 1.3, г).

Ниже визирной системы установлен дальномер, состоящий из биопризмы, объектива и окуляра. Грани биопризмы смещают наблюдаемое изображение шкалы (базисной ленты) во взаимно противоположных направлениях (вверх и вниз), образуя сдвоенное изображение.

Логарифмический калькулятор состоит из двух шкал: подвижной и неподвижной. На подвижной шкале дополнительно нанесена шкала поправок на уклон местности, оцифрованная в градусах. На поверхности корпуса находится маховичок, служащий для переключения призмы при измерении высоты или кроны дерева. При измерении высоты точка на головке маховичка должна находиться против буквы H на корпусе, при измерении кроны – против буквы R.

Измерение высоты дерева высотомером-крономером выполняют следующим образом.

Выбирают место, с которого хорошо видны основание и вершина дерева.

Подвешивают базисную ленту на стволе дерева так, чтобы ее середина находилась на высоте глаза наблюдателя.

Визируя через дальномер на базисную ленту, производят отсчет расстояния по величине взаимного смещения ее изображения.

Визируя на середину базисной ленты, определяют уклон местности в градусах по угломерной шкале (малый уклон, 5...6°, не учитывается).

После этого, визируя на вершину и на основание дерева, по высотомерной шкале производят отсчеты.

На неподвижной шкале калькулятора отыскивают деление, соответствующее базису, и с ним совмещают начало подвижной шкалы (цифра 10) или при наличии уклона – его значение (оцифровка в градусах).

Затем на подвижной шкале находят деление, соответствующее сумме отсчетов по высотомерной шкале, и против него на неподвижной шкале берут значение высоты дерева. Среднеквадратическая погрешность измерения составляет не более: высоты деревьев ±3%; расстояний ±1%; крон деревьев ±4%; уклонов местности ±30'.

Необходимо отметить, что методика работы с высотомером ВН-1 совпадает с измерением высот с использованием ВК-1.

23

Высотомер Блюме – Лейсса имеет корпус в виде сектора круга и диоптры: глазной и предметный, расположенные на концах верхней грани корпуса высотомера (рис. 1.3, е). Ниже предметного диоптра находится спускной крючок, который закрепляет в нужном положении маятник высотомера. На оборотной стороне корпуса прикреплена табличка для внесения поправок в зависимости от крутизны склона. Высота деревьев определяется по четырем дугообразным шкалам при различной величине базиса (15, 20, 30, 40 м). Отличие высотомера Блюме – Лейсса от высотомера Макарова заключается в том, что для измерения расстояния до дерева используется базисная складная лента с деления-

ми 0, 15.

Рис. 1.8. Ультразвуковой оптический	Рис. 1.9. Лазерный высотомер
электронный высотомерVertex III	Vertex Laser

Современные электронные и лазерные высотомеры (рис. 1.9) ав-

томатически измеряют расстояния от измеряющего до дерева, что позволяет быстро и с высокой точностью определить не только высоту дерева, но и, например, расстояние между мутовками на стволе (годичный прирост по высоте), форму и размеры кроны.

Рис 1.10. Ультразвуковой электронный	Рис 1.11. Рулетка
дальномер, Haglоf DME

24

Для измерения расстояний используется ультразвук (рис. 1.8). Это позволяет работать даже при условии, что ствол дерева закрыт от исполнителя листвой.

При измерении длины ствола и его частей используются рулетка (рис. 1.11), электронный и лазерные дальномеры (рис. 1.10, 1.12), мерная лента, складной метр, мерный шест и пр.

Ультразвуковой электронный дальномер DME 201, например, позволяет измерять длину с погрешностью 1 см. С помощью лазерного дальномера DISTO Plus 5 можно измерять расстояния от 20 см до 200 м. Его технические характеристики следующие: точность ±1,5 мм на 100 м, память – 15 измерений, встроенный уровень и оптический визир. Прибор производит обычные измерения, непрерывные измерения, определяет площадь, объем, высоту недоступного объекта, максимальное и минимальное расстояния. Передает данные по Bluetooth. Дальномер Impulse-200 измеряет расстояния до 570 метров с точностью 3…5 см

а) DISTO Plus 5 б) Impulse-200

Рис 1.12. Лазерные дальномеры

Следует отметить, что применение электронных инструментов является экономически оправданным, так как они повышают точность определения таксационных показателей деревьев и древостоев и многократно повышают производительность работы в лесу.

а) возрастной бурав	б) приростной бурав (молоток)
	Рис 1.13. Буравы

25

Для определения возраста и прироста растущих деревьев по диамет-

ру применяются возрастные и приростные буравы (рис 1.13 и 1.14).

Бурав состоит из корпуса (ручки), пустотелого цилиндра с внешней винтовой нарезкой на одном конце и на другом конце квадратной формы. Внутренняя форма бурава имеет коническое сечение, расширяемое к ручке.

Рис 1.14. Взятие керна возрастным буравом

Такая форма сечения рабочей части бурава при внедрении его в ствол позволяет вырезанному цилиндрику древесины (керну) оставаться целым. Для выемки керна из полости бурава используется стальная полукруглая пластинка с насечками на конце. После ввинчивания бурава в ствол дерева в трубку бурава вставляется стальная пластинка, ручка бурава поворачивается на 20-30 градусов против часовой стрелки и извлекается керн. Далее извлеченный керн подлежит измерению, подсчету годичных колец или выполняются другие измерения в соответствии с задачами исследования.

Приростной молоток позволяет извлекать из периферийной части ствола керн древесины. При взятии керна удар молотка направляют в радиальном направлении. После изъятия молотка из ствола керн выталкивается деревянной спицей в противоположном направлении. Полученный керн подлежит дальнейшему исследованию.

К числу прочих приборов относятся лупы измерительные, специальный микроскоп Эклунда для измерения ширины годичных колец, микродендрометр Карлберга и дендроаукограф Попеску-Зелетине для определения хода роста дерева по толщине в течение вегетационного периода и некоторые другие.

Приборы и инструменты, предназначенные для определения таксационных показателей древостоев, описаны и в других главах настоящего издания.

На практике при измерениях таксационных показателей деревьев и древостоев могут быть допущены те или иные погрешности. Как из-

26

вестно из теории ошибок, последние подразделяются на грубые, систематические и случайные (среднеквадратические).

Грубые ошибки – результат небрежности, невнимательности или переутомления исполнителя работ. Они сразу обнаруживаются при анализе полученных данных, и их исключают из исходного материала.

Систематические ошибки всегда бывают с одним знаком (положительным или отрицательным). Их возникновение связано с неисправностью прибора, несоответствием применяемых таксационных таблиц природе леса, индивидуальными особенностями исполнителя работ и т.п. Эти ошибки устраняют путем соответствующей корректировки полученных итоговых результатов.

Случайные (среднеквадратические) ошибки возникают по различным, трудно учитываемым причинам. Так, при замерах диаметров они получаются из-за неправильной формы поперечного сечения стволов, неравномерного распределения деревьев в древостоях в пределах ступеней толщины, округления диаметров при перечете и т.д. Уменьшение этих ошибок в результатах замеров возможно лишь путем увеличения числа наблюдений:

m x ,

(1.2)

x	n

где mx – средняя ошибка измерений;

σx – величина среднеквадратической ошибки; n – число наблюдений.

Случайные ошибки обладают свойствами ограниченности, компенсации, симметричности и особенностью распределения по величине.

Контрольные вопросы

1.Дайте характеристику дисциплины «Таксация леса».

2.Какие задачи решаются таксацией леса в современных условиях рыночной экономики?

3.Охарактеризуйте место таксации леса в системе лесоводственных и экономических знаний в области лесного хозяйства.

4.Какие научные методы используются таксацией леса при обосновании способов учета лесных ресурсов?

5.Перечислите объекты учета леса, принятые в лесоучетных работах.

6.Опишите принципы работы приборов по измерению диаметров стволов.

7.Опишите принципы работы приборов по измерению высот деревьев.

8. Опишите принципы работы с возрастным буравом.

9. Опишите принципы работы с приростным буравом.

27

10. С какой точностью измеряются отдельные таксационные показатели деревьев?

11. Как устраняются погрешности, допущенные при измерениях таксационных показателей деревьев?

28