- •Введение
- •Глава 1 Лесная таксация как научная дисциплина и ее связь с другими науками
- •1.2 Определение лесной таксации как науки её методология
- •1.3 Связь лесной таксации с другими науками
- •1.4 Перспективы развития лесной таксации
- •Глава 2 История развития лесной таксации
- •2.1. Начальный этап развития лесной таксации.
- •2.2. Лесная таксация в XIX и первой половине XX века.
- •2.3. Лесная таксация во второй половине XX – начале XXI века.
- •2.4. Развитие лесной таксации в Беларуси.
- •Глава 3 Лесотаксационные измерения
- •3.2 Единицы измерения
- •3.3 Ошибки измерений
- •3.4 Лесотаксационные измерения в практике лесного хозяйства
- •Глава 4 Приборы и инструменты для таксации леса
- •4.1 Классификация приборов и инструментов
- •4.2 Приборы для измерения толщины деревьев
- •4.3 Высотомеры
- •4.4 Угломеры и бурава
- •Приростной молоток.
- •Прибор для определения прироста.
- •Счетчики.
- •Глава 5 Определение объемов древесных стволов и их частей
- •5.1 Методы определения объемов стволов
- •5.2 Форма древесных столов. Образующая древесного ствола Поперечная форма древесного ствола
- •Форма продольных сечений древесных стволов Продольная образующая древесного ствола
- •5.3 Формулы для определения объема ствола
- •Сложные стереометрические формулы для определения объемов ствола
- •5.4 Точность определения объёмов стволов Точность формул для определения объемов стволов
- •Погрешности измерений
- •Глава 6 Таксация заготовленной лесопродукции
- •6.1 Классификация заготовленной лесопродукции
- •6.2 Таксация круглых лесоматериалов
- •Сбег ствола и его влияние на объем бревна
- •Объемы вершинных лесоматериалов
- •Обмер круглого леса и его маркировка
- •Установление сортности сортиментов
- •6.3 Таксация делового коротья и дров
- •Учёт дров
- •Правила укладки, обмера и приемки дров
- •Учёт хвороста
- •6.4 Таксация лесоматериалов после первичной обработки Таксация пиломатериалов
- •Определение объема пиломатериалов
- •Отходы и потери древесины
- •Таксация колотых, тёсаных, строганных и лущеных лесоматериалов Общие сведения
- •Единицы учета и определение объема колотых и тесаных лесоматериалов
- •Таксация прочих видов лесной продукции
- •Глава 7 Таксация растущих деревьев
- •7.1 Изменчивость формы растущих деревьев
- •7.2 Сбег ствола. Таблицы сбега стволов
- •7.3 Коэффициенты формы и видовые числа Коэффициенты формы
- •Видовые числа
- •Различные видовые числа и взаимосвязь их с коэффициентами формы
- •Средняя форма древесных стволов
- •7.4 Практическое использование видовых чисел
- •Приближенные формулы для определения объема стоящих деревьев
- •Глава 8 Запас насаждения
- •8.1 Запас насаждения и классификация методов его определения
- •8.2 Таблицы объемов стволов х1х –начала хх века Объёмные таблицы типа Баварских
- •Массовые таблицы по разрядам высот
- •8.3 Совремённые таблицы объёмов стволов Объемные таблицы Союзлеспрома
- •Безразрядные или многоразрядные таблицы
- •Общая оценка массовых таблиц
- •Объем сучьев и технической зелени.
- •8.4 Определение запаса древостоев в практике лесного хозяйства
- •Глава 9 Таксационные показатели насаждений и их определение
- •9.1 Система таксационных показателей насаждений
- •9.2 Происхождение, форма, состав и класс бонитета древостоя Происхождение насаждений
- •Форма насаждений
- •Состав насаждений
- •Класс бонитета древостоя
- •9.3 Средние: диаметр, высота и возраст насаждения,. Полнота и запас Средний диаметр насаждений
- •Средняя высота насаждений
- •Верхняя высота древостоя
- •Средний возраст насаждений
- •Полнота насаждений
- •9.4 Другие таксационные показатели Класс товарности насаждений
- •Элементы леса
- •Типы леса
- •Подрост и подлесок
- •Глава 10 Строение древостоев
- •10.1 Общее понятие о строении древостоев. Показатели, характеризующие строение
- •10.2 Cтроение древостоев по диаметру
- •10.3 Строение древостоев по другим таксационным показателям Строение по высоте
- •Строение древостоев по видовому числу (f) и коэффициенту формы (q2)
- •Закономерное распределение сумм площадей сечений и объемов деревьев в древостое
- •10.4 Моделирование закономерностей строения древостоев.
- •Глава 11 Сплошные и выборочные методы таксации древостоев
- •11.2 Перечислительная таксация древостоев. Таксация пробных площадей.
- •Таксация пробных площадей перечислительными методами.
- •Подбор пробных площадей.
- •Сохранность пробных площадей
- •Обработка результатов измерений
- •Выборочные методы таксации леса.
- •Определение суммы площадей поперечных сечений и среднего диаметра методом Биттерлиха
- •Таксация леса путем закладки круговых пробных площадок постоянного радиуса
- •Метод средних расстояний между деревьями
- •11.4 Точность перечислительных и выборочных методов таксации и их использование в практике
- •Глава 12 сортиментация леса
- •12.1 Общие сведенья о сортиментации леса. Методы сортиментации
- •Сортиментация по пробным площадям и модельным деревьям
- •12.3 Сортиментные таблицы
- •Методы и модели для составления сортиментных таблиц.
- •Установление длины деловой части ствола
- •Средний диаметр, см
- •Товарные таблицы и таблицы динамики товарности
- •Глава 13
- •Категории земель в лесном фонде
- •Группы и категории лесов
- •Государственный учет лесного фонда
- •13.2 Разделение лесного фонда на таксационные выделы. Разряды лесоустройства.
- •Нормативы для разделения лесных участков на таксационные выделы
- •Карточка таксации леса.
- •13.3 Точность таксации насаждений Точность определения таксационных показателей насаждений при таксации
- •13.4 Методы инвентаризации лесного фонда
- •Глазомерный метод таксации
- •Глазомерно—измерительный и измерительный методы таксации
- •Глава 14 Прирост леса
- •14.1 Определение понятие «прирост» и его классификация
- •Формулы для определения разновидностей изменения запаса древостоев.
- •14.2. Прирост отдельных деревьев
- •Определение прироста на срубленном дереве
- •Определение прироста у растущих деревьев
- •Анализ хода роста ствола
- •14.3 Прирост древостоев
- •14.4 Зависимость прироста от различных факторов. Использование показателей прироста в лесном хозяйстве
- •Полнота и средний радиальный прирост древостоя.
- •Полнота и процент текущего прироста по запасу.
- •Полнота и текущий прирост по запасу.
- •Глава 15 Ход роста насаждений
- •15.1 Таблицы хода роста как модели динамики древостоев. Классификация таблиц хода роста.
- •15.2 Методы составления таблиц хода роста
- •15.3 Географические закономерности хода роста.
- •15.4 Использование таблиц хода роста в практике лесного хозяйства и лесоустройства
- •15.1 Таблицы хода роста как модели динамики древостоев. Классификация таблиц хода роста.
- •15.2 Методы составления таблиц хода роста
- •Метод стационарных наблюдений
- •Статистический метод
- •Аналитический метод
- •Типологический метод
- •Комбинированный метод
- •Метод цниилх
- •Другие методы составления таблиц хода роста
- •Камеральные работы при составления таблиц хода роста насаждений
- •15.3 Географические закономерности роста древостоев.
- •15.4 Использование таблиц хода роста в практике лесного хозяйства и лесоустройства
- •Глава 16.
- •Модели изменения основных таксационных показателей древостоя
- •16.3. Современные направления моделирования роста леса
- •Функции роста леса
- •Множественные регрессионные модели роста деревьев и древостоев
- •Биофизическая теория роста леса
- •Глава 17 Отвод и таксация лесосек
- •17.1 Отвод лесосек
- •17.2 Таксация лесосек перечислительным способом
- •17.3 Выборочные методы для таксации лесосек
- •17.4 Материально – денежная оценка лесосеки
- •17.1 Отвод лесосек
- •Виды учета
- •Составление планов отвода лесосечного фонда
- •Проведение отвода лесосек
- •17.2 Таксация лесосек перечислительным способом
- •17.3 Выборочные методы для таксации лесосек
- •Закладка круговых реласкопических площадок
- •Закладка круговых площадок постоянного радиуса
- •17.4. Материально – денежная оценка лесосеки Факторы, влияющие на стоимость древесины
- •Материальная оценка лесосек по сортиментным таблицам
- •Пример для определения разряда высот
- •Денежная оценка древесины на лесосеке
- •Точность сортиментации лесосек
- •Сортиментный состав лесного фонда Беларуси
- •Литература
Глава 3 Лесотаксационные измерения
3.1 Принципы измерений. Измерительные системы и шкалы
3.2 Единицы измерения
3.3 Ошибки измерений
3.4. Лесотаксационные измерения в практике лесного хозяйства
3.1 Принципы измерений. Измерительные системы и шкалы
Изучение методов лесных измерений является основной курса лесной таксации. В связи с этим рассмотрим некоторые теоретические предпосылки, характеризующие измерения как метрологические действия, опирающиеся на учение о мерах. Вопрос о лесотаксационных измерениях в настоящее время изучен достаточно полно. В наибольшей мере он нашёл отражение в учебном пособии «Лесная таксация» О.А.Атрощенко, которое использовано при изложении настоящей главы.
Измерением принято называть действие, устанавливающее численное отношение между измеряемой величиной и заранее выбранной единицей измерения, которую нередко называют масштабом или эталоном.
Измерение является одной из древнейших операций, применяемых человеком в общественной практике. С развитием человеческого общества измерения приобретают все большее значение в разных областях производства, техники и науки. Удовлетворение многообразных потребностей общества немыслимо без использования измерений в его различных формах. Весы, часы, термометры, барометры и другие измерительные приборы и инструменты находят самое широкое применение в нашей повседневной практике.
В современном производстве и науке большую роль играют высокоточные измерения. Соединение измерительных и регулирующих устройств позволяет автоматизировать ряд производств. Измерения имеют большое значение в развитии разных областей науки. Еще в прошлом столетии Д.И. Менделеев писал: «Наука начинается с тех пор, как начинают измерять; точная наука немыслима без меры».
Роль точных измерений особенно возрастает в наши дни. Овладение космосом, запуски космических кораблей, достижения в области биотехнологий и т. д. стали возможными в результате точных измерений и основанных на них расчетов. В естествознании измерения служат материалом для вскрытия законов изучаемых явлений. В научных дисциплинах законы формируются математически на основании измерений. Создание сложных компьютеров явилось базой для реализации результатов точных измерений.
Наиболее простыми являются единичные измерения. При единичном измерении мы получаем число, являющееся относительной величиной. Получение совокупности от такого рода единичных измерений является предварительной стадией в решении того или иного научного вопроса.
Измерения делятся на прямые, косвенные и совокупные.
Прямыми называют такие измерения, при которых результат получается непосредственно в процессе измерения. Примером прямого измерения является измерение длины предмета посредством прикладывания к нему градуированной линейки.
Являясь наиболее простыми, прямые измерения осложняются в тех случаях, когда требуются их выполнить с большой точностью. В этом случае приходится определять погрешность измерительных приборов и найти все условии их применения.
Косвенными измерениями называют такие, результаты которые получаются на основании прямых измерений нескольких величин, связанных с искомой величиной некоторыми уравнениями, дающими возможность вычислить значение последней по экспериментальным данным.
Косвенные измерения аналитически могут быть представлены уравнением y=F(x1, x2, х3, …), где у – искомое значение косвенно измеряемой величины; F – знак функциональной зависимости; x1, x2, х3 – значения величин, найденных при помощи прямых измерений.
Косвенные измерения в лесной таксации находят применение при выявлении показателей, характеризующих форму древесных стволов. Эта величина (f) представляет собой отношение объемов стволов (Vств) и цилиндра, имеющих одинаковую высоту (Н) и диаметр на высоте 1,3 м (d). Определяя объем цилиндра как , а объем ствола по отдельной методике находим . Здесь мы путем прямых измерений находим d и H, а f получаем косвенным путем.
Совокупными измерениями называют такие, при которых искомые величины определяют из совокупности прямых измерений и ряда вычислений, выполняемых по соответствующим уравнениям. Этот вид измерений находит применение чаще всего в лабораторной практике.
Результат совокупных измерений находят путем решения системы уравнений, коэффициенты в которых получены обычно прямыми измерениями. В последнее время совокупные измерения делят на следующие виды.
• Собственно совокупные – одновременно измеряют несколько одноименных величин, например, диаметры на относительных высотах – результат – сбег ствола.
• Совместные – измеряют несколько разноименных величин – диаметры, высоты по стволу, результат – выход сортиментов.
Современные измерения основываются на известных уравнениях, отражающих существующие в природе связи между свойствами объектов (величинами), а совокупные – на уравнениях, отражающих произвольное комбинирование объектов с измеряемыми свойствами. Поэтому совместные измерения можно рассматривать как обобщение косвенных, а совокупные – обобщение прямых измерений.
Примером совместного измерения может быть определение объема ствола срубленного дерева по сложной формуле среднего сечения:
, где
γi – площади поперечных сечений отрезков, имеющих длину l
Всякое измерение непосредственно связано с погрешностями, обусловленными целым рядом факторов. Для приближения результата измерения к действительному значению измеряемой величины разработаны методики, выявляющие возможные источники погрешностей.
Если значение погрешности измерения и её знак известны, то приближение к действительному значению измеряемой величины осуществляется путем сложения поправки с наблюденным значением величины. В тех случаях, когда погрешность имеет оба знака (плюс и минус), она характеризует возможную максимальную погрешность измерения.
Величина погрешностей для отдельных приборов и инструментов обычно предусматривается соответствующими стандартами, устанавливаемыми на эти приборы и инструменты. В развитии технического прогресса огромное значение имеют автоматические измерения, производимые без непосредственного участия человека. Такие простейшие измерительные приборы, как часы, термометр, барометр, пружинные весы, с момента их изобретения являются приборами автоматическими.
К автоматическим относятся все измерения, осуществляемые регистрирующими, визуальными, интегрирующими и другими приборами, воспроизводящими измеряемую величину в виде указания на шкале. При таксации леса, осуществляющей массовые лесные измерения, автоматические приборы и инструменты до сих пор применяются недостаточно, За рубежом ( в Швеции, Германии, США ) такие измерения проводят широко. Но их внедрение в лесхозах Беларуси начато и расширяется.
Измерения выраженные числом, относят к одной из 4-х измерительных шкал:
-
Номинальная шкала – применяется тогда, когда признаки (идентичные) подсчитывают без оценки их качественного значения. Например, число типов леса подсчитывается на плане лесонасаждений, число деревьев определенной породы считаем без измерения их диаметров, высот и т.д. При обработке можно использовать статистики – моду, критерий Пирсона х2.
-
Порядковая шкала – признаки группируются по порядку, в систему или ряд. Интервалы такой шкалы, как правило, неравны. Например, сортировка бревен, сортиментов: классификация качественных признаков растущих деревьев и т.д. При обработке таких данных ни среднее, ни среднеквадратическое отклонение не могут характеризовать совокупность. Допустимые статистики: мода (наибольшая частота), медиана (средняя), критерий Пирсона х2, коэффициент ранговой корреляции и процентили.
-
Интервальная шкала – предусматривает равные интервалы. Начало отсчета не находится на нуле, но боле или менее фиксировано. Это – различные температурные шкалы, а также разделение процесса по времени, т.е. на дни, недели, месяцы, годы. Интервальная шкала определяет истинное количество, поэтому при обработке допустимо применение средней величины, вариансы, коэффициента корреляции.
-
Шкала отношений – имеет равные интервалы и начало – ноль. Фундаментальные измерительные системы для длины, веса, времени и получаемые от них объемы, запасы, абсолютная температура, влажность основываются на данной шкале. В лесной таксации мы в основном имеем дело со шкалой отношений. Допустимо применение различных статистик для оценки показателей.
Непосредственно измеряемыми являются только 3 измерения: длина, вес (физическая – масса), время. Остальные данные (площадь, объем и т.д.) получаются на основе этих трех основных измерений. Например, 1м – это длина. В то же время 1 м3 – это длина, умноженная сама на себя 3 раза: 1*1*1 м. Таким образом, один метр – это основная единица измерения, а 1м3 – производная.