森林罗盘测树仪及其使用方法

摘要

本发明公开了一种森林罗盘测树仪及其使用方法。该发明是在森林罗盘望远镜十字丝分划板的十字丝竖丝两侧分别设置四根竖丝，集森林罗盘测角和角规测树的功能为一体，观测时根据不同的角规系数对应的视角选定十字丝分划板一对互相对称的竖丝，通过森林罗盘测树仪的望远镜精确瞄准前方待测立木的树干，按照通过两根竖丝的视线与待测立木树干之间的相切、相割、相余的关系进行树干株树计数，并利用森林罗盘测树仪的测角功能，测得倾角，对每株计数木进行坡度改正；在数据处理方面，通过卡西欧编程计算器fx－4800p编制自动计算软件处理外业数据。

说明书

一、技术领域

本发明涉及一种森林资源抽样调查的仪器及其使用方法，特别是一种森林罗盘测树仪及其使用方法。

二、技术背景

到目前为止，森林罗盘主要用于磁定向及距离、水平、高差、坡角等测量方面。角规则是林业上普遍采用的林分测定工具。目前，最先进的角规测树仪仍然是Bitterlich，W.发明的林分速测镜。但在外业调查实际操作过程中，角规测树存在很多误差：

①绕测位置前移引起的误差。人体站立位置不与地面垂直，按角规扩大圆原理，就产生误差。

②观测位置不准。由于地形、林下灌木的影响，人的视线不能准确瞄准树干1.3m处，从而产生微差。

③由于坡度引起的误差。传统角规适合于在平地，在坡地上使用时，只能粗略地进行整体坡度改正，而对每株计数木进行坡度改正较麻烦，工作量大。

因此，在森林资源调查过程中采用传统角规测定林分不可避免地带来了很多麻烦与误差。

三、发明内容

为了克服现有的角规在测定林分过程中不可避免地带来的很多麻烦与误差，本发明的目的是提供一种森林罗盘测树仪及其使用方法。

本发明的目的是这样实现的：

1.在森林罗盘望远镜十字丝分划板的十字丝竖丝两侧分别设置有四根竖丝，其中内侧的竖丝长度小于外侧的竖丝长度，并且相互对称的两根竖丝长度相等；相互对称的两根竖丝之间的距离之间的距离分别由不同的角规系数所对应的视角α4＝2°17′31.1″、α3＝1°37′14.2″、α2＝1°08′45.4″、α1＝0°48′37.1″与森林罗盘望远镜镜筒中物镜中心至十字丝分划板中心的距离来确定。

2.森林罗盘测树仪的使用方法如下：①安置森林罗盘测树仪在角规点上，仪器高为1.3m；②通过整平对中，精确对中角规点；③采用皮尺测出树干中心到角规点的距离；④根据不同的角规系数选定十字丝分划板一对互相对称的竖丝，通过森林罗盘测树仪的望远镜精确瞄准前方待测立木的树干，按照通过两根竖丝的视线与待测立木树干之间的相切、相割、相余的关系进行树干株树计数；⑤利用森林罗盘测树仪的测角功能，测得倾角，对每株计数木进行坡度改正。

本项发明具有以下优点：

①把角规和森林罗盘合二为一，集森林罗盘测量和角规测树功能为一体；

②在仪器安置方面，安置森林罗盘在角规点上，通过整平对中，可以精确对中角规点，提供水平视线不会发生倾斜；

③森林罗盘测树仪具有测角功能，可测得倾角，以对所测量的每株计树木进行坡度改正，大大提高了量测精度；

④通过卡西欧编程计算器fx-4800p编制自动计算软件，实现数据处理的自动化。

四、附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为森林罗盘测树仪的望远镜中十字丝分划板结构示意图；

图2为森林罗盘测树仪测树基本原理图；

图3为森林罗盘测树仪对每株计数木进行坡度改正示意图。

五、具体实施方式：

森林罗盘测树仪及其使用方法与现有技术不同，作了很大改进，具体是：

1)森林罗盘测树仪：集森林罗盘仪测量技术和角规测树技术一体，如图1所示在森林罗盘望远镜十字丝分划板的十字丝竖丝5两侧分别设置有四根竖丝，其中内侧的竖丝长度小于外侧的竖丝长度，并且相互对称的两根竖丝长度相等；竖丝1与竖丝9、竖丝2与竖丝8、竖丝3与竖丝7、竖丝4与竖丝6之间的距离分别由不同的角规系数所对应的视角α4＝2°17′31.1″、α3＝1°37′14.2″、α2＝1°08′45.4″、α1＝0°48′37.1″与森林罗盘望远镜镜筒中物镜中心O至十字丝分划板中心的距离来确定。

2)森林罗盘测树仪的使用方法：①安置森林罗盘测树仪在角规点上，仪器高为1.3m；②通过整平对中，精确对中角规点；③如图2所示，根据不同的角规系数对应的视角选定十字丝分划板一对互相对称的竖丝，通过森林罗盘测树仪的望远镜精确瞄准前方待测立木的树干，按照通过两根竖丝的视线与待测立木树干之间的相切、相割、相余的关系进行树干株树计数。④如图3所示，由于森林罗盘测树仪的仪器高置为1.3m，则测树木胸高处时，森林罗盘测树仪的视线与林地地面平行，利用森林罗盘测树仪的测量倾角功能测得每株计数木的坡角θ_i，从而可对每株计树木进行坡度改正，得到修正后的计数值Z_i′＝Z_i·secθ_i；⑤在测量林分平均高时，将森林罗盘测树仪视准线分别对准树顶和树基，将倾角之差V与临界角(β＝60°34′)进行比较，当V≥β时，Z_hi＝1，当V＜β时，Z_hi＝0，累积得到垂直点抽样计数值Z_h；⑥采用皮尺测出树干中心到角规点的距离S。

3)利用上述测算所得基础数据，可以计算出下列因子：

树高：H＝I+SsinV₁[tan(90-V₂)-tan(90-V₁)]

每公顷胸高断面积：G＝Fg·Z

每公顷林木株数： $>>N>=>Fg>>\Sigma >>j>=>1>>Z>\frac{}{}$

每公顷蓄积： $>>M>=>Fg>>\Sigma >>j>=>1>>K>>>Z>j>>·>>>(>fh>)>>j>>>>$

林分平均高： $>ver>>H>‾>>=>100>·>\frac{}{}$

Fg—断面积系数；

Z—计数木株数；

g_j—第j株计数木的断面积；

(fh)_j—第j株计数木形高；

I＝1.3m；

Z_h—垂直点抽样计数值；

S—树干中心到角规点的距离；

V₁—森林罗盘测树仪测得树底的天顶距；

V₂—森林罗盘测树仪测得树顶的天顶距。

4)森林罗盘测树仪解算软件：以卡西欧编程计算器fx-4800p为工具编制自动计算软件，集树高，每公顷胸高断面积、株树、蓄积，林分平均高计算为一体，将外业测量数据录入卡西欧编程计算器后计算软件自动完成内业计算。