Информац_технологии_Черных_2000

- 111 -

Н а arctg(ba) ,

где а и b - параметры модели;

d— диаметр на высоте 1.3 метра, см; Н - высота древостоя или дерева, м.

Данная модель удовлетворяет следующим требованиям: график функции проходит через начало координат - функция монотонно возрастает - при больших значениях диаметров функция стремится к горизонтальной асимптоте. Для расчета параметра 'Ь' используется метод половинного деления, а параметра 'а' - метод подстановки. После нахождения параметров а нЪ вычисляется средняя высота элемента леса, соответствующая его среднему диаметру. Разряд высот элемента леса определяется по таблице разрядов высот. Параметрами для поиска шкалы разрядов высот являются: древесная порода, средняя высота, ступень толщины.

Вывод результатов расчетов

Вывод результатов расчетов производится параллельно с расчетами в текстовый файл с именем, соответствующим имени файла исходных данных. Его можно просмотреть, отредактировать, вывести на печать любым текстовым редактором. Это позволяет компактно хранить информацию, легко ее перемещать, копировать и выводить на печать, осуществлять расчеты на компьютерах, не укомплектованных принтером.

Состав выводимой информации: 1) общие сведения:

•номер пробной площади;

•область;

•лесхоз;

•лесничество;

•квартал;

•выдел;

•площадь пробы;

•подрост;

•подлесок;

•живой напочвенный покров;

•почва;

•положение и рельеф;

•особенности древостоя;

•дата закладки пробной площади;

•исполнитель;

2) по элементу леса:

•номер яруса,

•наименование древесной породы;

•возраст;

•средний диаметр;

-112 -

•разряд высот и средняя высота;

•сумма площадей сечений;

•относительная полнота;

•число стволов по ступеням толщины и категориям качества;

•запас по ступеням толщины и категориям качества;

•объемы стволов по ступеням толщины;

•сумма стволов по категориям качества;

•запас по категориям качества;

•общий запас;

3) по ярусу:

•номер яруса;

•состав яруса;

•средняя высота;

•абсолютная полнота;

•относительная полнота;

•запас по категориям качества;

•общий запас;

4) по характеристике насаждения:

•класс возраста и класс бонитета;

•тип леса и тип лесорастительных условий.

Итоговые данные, если расчет произведен без ошибок, переносятся в базу данных пробных площадей. Состав передаваемой информации приведен в разд. 5.3.3.

Результаты работы программы "Проба-93"

Пример работы комплекса программ "Проба-93" рассмотрим по результатам обработки материалов пробной площади, заложенной на территории Звениговского МЛХ Республики Марий Эл.

Выходной файл имеет следующий вид. Пробная площадь №.: 16 область Марий Эл квартал 1 лесхоз Звениговский выдел 21 лесничество Нуктужское площадь пробы 0.66 га подрост ель, береза, пихта, липа, клен подлесок лещина, вяз, рябина

положение и рельеф средн. пониженное особенности древостоя семенного происхождения живой

напочвенный покров сныть, зверобой, малина, звездчатка почва дерново-среднеподзолистая, легкосуглинистая, свежая дата 17/08/94 исполнитель ЗакировРафхат

Элемент леса 1 Порода ЕЛЬ Средний диаметр 26.5 Средняя высота 22 7 Сумма G 11.268 Разряд высот 3 Ведомость перечета (на 1 га)

- 113 -

Полнота=0,01

Элемент лесаЗ Порода БЕРЕЗА Средний диаметр20.3 Средняя высота20 2 Сумма G 4.862 Разряд высот 2 Ведомость перечета ( на 1 га )

- 114 -

Полнота=0,28

Элемент леса 4 Порода КЛЕН Средний диаметр 23.1 Средняя высота 20.3 Сумма G 0.211 Разряд высот 3 Ведомость перечета ( на 1 га)

- 115 -

Характеристика насаждения Класс возраста 5 Класс бонитета 1А Тип леса Елип ТЛУ С2

5.3.3. Автоматизация расчетов результатов измерений на пробной площади с использованием пакета прикладных программ "PROBA99"

Пакет прикладных программ (ППП) "PROB A99" для работы на персональных компьютерах предназначен для камеральной обработки результатов измерений на пробных площадях с рубкой и обмером модельных деревьев (рис. 5.7). Основная сфера использования этого пакета -научные исследования. ППП "PROBA99" разработан на кафедре лесной таксации и лесоустройства МарГТУ.

Пробные площади подбираются и закладываются в соответствии с ОСТ-56-69-83 "Пробные площади лесоустроительные. Методы закладки".

На пробной площади срубается 20-25 учетных деревьев, которые вырубаются механическим путем: каждое 8-е дерево, попавшее в перечет из числа деловых, и каждое 1 -е из числа дровяных.

Указанные деловые и дровяные деревья при средних высотах 16 и более метров распиливаются на высотах от пня: 1 м; 1.3; 3; 5; 7 и т.д. через два метра, последнее сечение при диаметре сечения примерно 4-5 см. Если средняя высота меньше 1 б м, последнее сечение при диаметре сечения 4-5 см, и деревья распиливаются на высотах: 0.5; 1.5;2.5ит.д. через I м.

Измеряются диаметры в коре, толщина коры по диаметру и прирост по диаметру за 10 лет, на пке, на высоте 1.3 м и указанных высотах. Диаметры округляются до 0.1 см.

Деловой ствол разделяется на деловую, дровяную часть и вершину. Это определяется по диаметру и наличию пороков древесины. Практикуется откомлевка в дрова при наличии напенной гнили.

Минимальный диаметр:

•дров топливных в коре -3.0 см;

•сырья для технологической переработки без коры - З.б см;

•деловых сортиментов без коры: хвойных- 5.6см, лиственных- 6.0 см. Допускаемые пороки не более указанных размеров в деловых сор-

тиментах хвойных пород:

•сучья здоровые диаметром до 10 см для 2-го сорта;

•сучья табачные диаметром до 5 см для 3-го сорта;

•гниль до 1 /3 диаметра без коры в сортиментах толщиной до 3 8 см в верхнем отрезе;

- 116 -

•гниль до 1 /2 диаметра без коры в сортиментах толщиной до 40 см в верхнем отрезе;

•кривизна односторонняя до 2 %;

•кривизна разносторонняя до 1 %.

Допускаемые пороки не более указанных размеров в деловых сортиментах лиственничных пород:

•сучья здоровые диаметром до 7 см для 2-го сорта;

•сучья табачные диаметром до 7 см для 3-го сорта;

•гниль до 1 /3 диаметра без коры в сортиментах толщиной до 3 8 см в верхнем отрезе;

•гниль до 1/2 диаметра без коры в сортиментах толщиной до 40 см в верхнем отрезе;

•кривизна односторонняя до 3 % при диаметре сортиментов до 24 см;

•кривизна односторонняя до 5 % при диаметре сортиментов более

- 117 -

2бсм;

• кривизна разносторонняя до 1.5 % при диаметре сортиментов до 24

см;

• кривизна односторонняя до 2.5 % при диаметре сортиментов более 26

см.

Нормы допуска остальных реже встречающихся пороков см. по ГОСТ

9462-88, ГОСТ 9463-88, ГОСТ 2140-71.

В сырье для технологической переработки допускаются:

•гниль до 1/2 диаметра без коры;

•сучья здоровые;

•кривизна односторонняя до 8%;

•кривизна разносторонняя до 4%. В дровах топливных:

•гниль допускается до 2/3 по площади сечения;

•наружная трухлявая гниль не допускается.

Дровяная часть делового и дровяного ствола разделяется на дрова топливные и сырье для технологической переработки (дровяная древесина для технологических нужд) согласно нормам допустимых пороков ГОСТ3248-81.

Длина отрезка сырья технологической переработки не ограничивается, но принимается кратной 0.5 м и любой величины.

Деловая часть разделывается на отрезки стандартной длины -4м для лиственных и 6.5 м для хвойных пород. Если последний отрезок будет короче 1 м, то он присоединяется к предыдущему. Определяется сорт каждого отрезка по ГОСТ 9462-88. "Лесоматериалы круглые лиственных пород" и ГОСТ 9463-88 "Лесоматериалы круглые хвойных пород".

Диаметр в верхнем отрезе деловых отрезков обычно не измеряется (он вычисляется по методу линейной интерполяции или по математической модели), но определяется, если устанавливается граница между деловой и дровяной частью.

Алгоритм расчета таксационной характеристики древесного ствола

Расчет показателей древесного ствола производится по следующим моделям.

1. О d hi d0 exp a1 hia2 a3 hia4 exp a5 hia6 ,

бразующая древесного ствола моделируется по формуле:

где h - числовые значения высоты i измерения диаметра ствола от его пня, м;

d - числовые значения i измерения диаметра ствола в коре от его пня,

см;

d0— диаметр в комле ствола (хлыста), см; а1... а6 - регрессионные коэффициенты;

0<h<hc;

- 118 -

h - переменная длины ствола от его комля, м; hc - длина ствола, м.

2. Модельные значения диаметров ствола рассчитываются по формуле:

d (h) d0 exp a1 hia2 a3 hia4 exp a5 hia6

где d(h) - модельный абсолютный сбег ствола на высоте h.

3. Образующая древесного ствола моделируется, а значения параметров без коры и п лет назад определяется как

где tk - толщина коры на высоте h; z"d - прирост по диаметру за п лет; z"k - прирост по высоте за п лет.

4. Объем ствола в коре, без коры и п лет назад устанавливается по модели

V 10 4 h d (h) 2 dh

4

5.Объем деловой древесины по категориям крупности (/) и сортам (г) сырья для технологической переработки рассчитывается как

где hHk hBk - значения высот, отграничивающие нижнее и верхнее сечения к-го сортимента;

£-номер сортимента, начиная от комля хлыста, к=\,2... п; j- индекс категории крупности,у=1,2,3,4;

i - индекс сорта, г=1,2,3.

6. Объем топливных дров

7. Объем отходов

k

Vотх. Vст6 /.k Vk Vдр. i 1

8. Товарная структура ствола в относительных величинах

9.Коэффициенты и классы формы ствола аналогично разд. 5.3.4.

10.Средний периодический прирост объема ствола

11. Средний общий прирост

V 6 / k zVc. p. A .

12 Процент среднего периодического прироста объема ствола

13. Процент среднего общего прироста

Pc.o. 100A .

14. Процент среднего периодического прироста по площади сечения на высоте 1,3 м. ствола

15. Коэффициент пропорциональности роста дерева в высоту и по диаметру ствола

K zh / zd .

Расчет таксационной характеристики по элементам леса на пробной площади производится по общепринятым в лесной таксации формулам.

Вышеизложенный алгоритм расчета таксационной характеристики древесного ствола явился основой для разработки пакета программ "Автоматизация расчетов результатов измерений на пробной площади".

Пример расчета

Информация по элементам леса и учетным деревьям на пробной площади считается подготовленной после сортиментации каждого

- 120 -

модельного дерева (рис. 5.8).

Сортиментация модельных деревьев может проводиться в ручном режиме или автоматически при наличии базы данных о распространен-ности пороков древесины на стволе и записанной в файл На рис. 5.8 приведен фрагмент диалога пользователя при формировании файла данных с использованием программы PROB AVVOD.

После проверки и корректировки информации по пробной площади приступают к расчету по программе PROB A99. При отсутствии ошибок в исходных данных программа формирует следующие файлы результатов расчетов.

Calcles - таксационная характеристика по элементам леса на 1 га (рис.

5.9).

Modeli - параметры модельных деревьев для экспорта в базу данных и расчета статистик по программе studlk.

Per - перечетная ведомость по элементам леса.

Rez - таксационная характеристика по элементам леса для экспорта в базу данных.

Reztext - результаты расчета для корректировки исходных данных. Vsego - таксационная характеристика яруса для экспорта в базу

данных.

Vsort - товарная структура модельных деревьев для экспорта в базу данных и расчета сортиментных таблиц по программам stabd2v и stabd4v.

Zakonrv - ряды распределения по диаметру по элементам леса для расчета модели распределения.

Следует отметить, что эффективность пакет прикладных программ "PROB A99" заключается в комплексном подходе к обработке, хранению и накоплению входной и расчетной информации в базах данных. Параллельная статистическая обработка по таксационным показателям модельных деревьев позволяет исследователю в диалоговом режиме оценить исходные данные на точность, достоверность, изменчивость, выявить закон распределения случайной величины и т. д.