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测树仪器

/instrument for measuring tree/
条目作者董利虎

董利虎

最后更新 2023-06-06
浏览 202
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用于测定树木(或木材)直径、树高(或长度)、生长量以及林分每公顷断面积等因子的仪器的总称。

英文名称
instrument for measuring tree
所属学科
林业

有简单的机械结构,也有机械与光学、电子、激光、超声波等技术相结合的复杂结构。测树仪器具有体积小、重量轻、测量结果精确等特点,便于野外调查。随着科技的发展,测树仪器从单用途(如测径仪、测高器等)向多功能测树仪(如超声波测高测距仪、树木针测仪等)发展。

用于测定树木或木材直径的工具称为测径仪,是依据圆周长与其直径的关系设计。测径仪种类繁多,结构繁简不一,常见有围尺、轮尺(图1)等。围尺和轮尺结构简单,用于测量树木直径。

围尺又称直径卷尺,用于围测树干直径的卷尺。通过围尺量测树干的圆周长C,换算成直径D。围尺采用在一面分上、下刻画,下面为普通米尺;上面为与圆周长相对应的直径,就是根据C=πD的关系进行刻画。围尺比轮尺携带方便且测定值比较稳定。

轮尺又称直径卡尺,可分为固定脚,滑动脚和尺身三部分,固定脚和滑动脚与尺身保持垂直。固定脚固定在尺身一端,滑动脚可沿尺身滑动,尺身上有厘米刻度,根据滑动脚在尺身上的位置读出树干的直径值。国外最先进、更精确的轮尺为电子自记轮尺,测量结果直接存储后在计算机上读取并处理。

图1 轮尺图1 轮尺

用于测定树木高度的工具称为测高器,是基于相似三角形边原理或三角函数原理设计的。测高器的种类很多,常用的有布鲁莱斯测高器、激光测高测距仪、超声波测高器等。

布鲁莱斯测高器是中国最常用的测高器(图2)。使用时,先要测量测点至树木之间的水平距离,且要等于整数10、15、20、30米。在平地测高时,按动仪器背面启动按钮,让指针自由摆动,用瞄准器对准树梢后,稍停2~3秒待指针停止摆动呈铅锤状态后,按下制动钮,固定指针,在刻度盘上读出对应于所选水平距离的树高值,再加上测者眼高即为立木全树高。在坡地测高时,根据坡度需要将斜距改为水平距,先观测树梢,测得;再观测树基,测得。若两次观测符号相反(仰视为正,俯视为负),则树木全树高;若两次观测值符号相同(均为仰视),则

图2 布鲁莱斯测高器结构示意图图2 布鲁莱斯测高器结构示意图

超声波测高器是国际上最先进、最精确(误差0.1米)、最适用的测高器,可以测量树木的高度、水平距离,角度、坡度、空气温度等。它由测高器(图3)和信号接收器(图4)组成;另外,还有一个标杆可供选用(图5)。超声波测高器是通过超声波信号发送与接收来获得准确的水平距离,高度是由水平距离和角度的三角函数关系计算而得。相对于激光测高器,超声波不受林中障碍物的影响,因此可在复杂地形和茂密树丛中准确测定水平距离和树高。

图3 测高器图3 测高器

图4 信号接收器图4 信号接收器

图5 Vertex IV超声波测高器图5 Vertex IV超声波测高器

用于测定立木胸径或直径的工具。常用工具有生长锥、生长锤、树木针测仪等。

生长锥(图6)是测定树木年龄和直径生长量的专用工具。它是由锥柄、锥筒和探取杆等三部分组成。

图6 生长锥图6 生长锥

生长锤(图7)用于测定树木最近几年直径生长量的工具,其结构小巧简单,测定方便。

图7 生长锤图7 生长锤

树木针测仪是探测树木(或木材)内部结构的仪器(图8)。通过电子传感器控制钻刺针测量树木或木材的阻抗测量纪录,利用软件可以方便和精确地探测树木的内部结构如腐烂或空洞情况、材质状况、生长状况(年轮分析)等。

图8 树木针测仪图8 树木针测仪

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