Закладка круговых реласкопических площадок
Методы закладки круговых площадок подробно описаны выше в главе 11, и их надо строго придерживаться. Количество круговых реласкопических площадок устанавливается в зависимости от площади лесосеки (делянки), однородности древостоя и его полноты. Нормативы количествао РКПП на лесосеке в зависимости от перечисленных показателей приведены в «Правилах по отводу и таксации лесосек». (таблица 17.5.). Таблица 17.5 Нормативы количества круговых площадок (число закладываемых площадок:реласкопических постоянного радиуса) при таксации лесосек выборочными методами
При таксации лесосек круговыми реласкопическими площадками (РКПП) применяются призмы или полнотомеры (угловые шаблоны) с шириной раствора 20 мм и 14,1 мм соответственно с базисом между глазом и полнотомером 1 м и 0,7 м. Шаблон с раствором 14,1 мм применяется в древостоях со средним диаметром до 20 см, а с раствором 20 мм и призма – в древостоях со средним диаметром более 20 см. Перед началом работы полнотомеры и призмы обязательно проверяются. Площадки закладываются равномерно по площади лесосеки (делянки) на продольных граничных линиях и внутренних визирах. Число визиров и их размещение принимается в зависимости от ширины лесосеки (делянки) согласно показателям таблицы 17.6.
Таблица 17.6. Число ходовых линий, на которых закладываются круговые реласкопические площадки
На граничных линиях закладываются не полные, а только половинные площадки. Если граничные линии проходят вдоль расстроенных опушек леса, старых вырубок, широких просек и по другим не характерным для лесосеки (делянки) древостоям, то число площадок на них уменьшается до 1/3 от общего количества и соответственно увеличивается на внутренних визирах. Среднее расстояние между центрами площадок предварительно определяется по абрису делением протяженности граничных линий и внутренних визиров (за исключением неэксплуатационных участков) на число приходящихся на них площадок с округлением до 5 м. Центры площадок отмечаются колышками высотой до 0,7 м над землей. На верхней части колышка, повернутого лицевой стороной против хода движения, пишется номер круговой реласкопической площадки. Для определения процента выхода деловой древесины учет деревьев на реласкопических площадках производится с разделением их на категории технической годности, а для определения среднего диаметра и средней высоты измеряются диаметры на высоте груди и высоты 1-2-х средних для каждой породы деревьев (выбираемых на глаз) на каждой площадке. Работа с угловым шаблоном Биттерлиха изучалась нами ранее (глава 11). Учитывая большое практическое значение умения работать с прибором Биттерлиха, ещё раз напомним, что учитывают деревья полностью перекрывающие прицел шаблона (рисунок 17.8, «а»), не учитывают свободно проходящие между границами шаблона (рисунок 17.8, «б») и учитывают с коэффициентом 0,5 те деревья, которые вписываются точно в шаблон (рисунок 17.8, «в»).
Рисунок 17.8 – Учет деревьев с помощью углового шаблона
При коэффициенте углового шаблона 1,0 соотношение длины рейки и ширины шаблона составляет 50:1. Поясним принцип действия углового шаблона. Биттерлих для упрощенного определения сумм площадей сечений предложил прибор die Winkelzahlprobe. Сущность применения прибора Биттерлиха (рисунок 17.9) заключается в следующем.
Рисунок 17.9 – Соотношение между диаметром дерева, прикрывающего прицельную рамку, и расстоянием от наблюдателя до дерева
Допустим, что диаметр дерева, прикрывающего в приборе угол прицела, равен D, а расстояние от наблюдателя до дерева L. Соотношения между этими величинами видны из рисунка 17.9. Исходя из свойств построенных треугольников, можем составить следующую пропорцию: D: d = L: b
Решая эту пропорцию, находим
Если вокруг себя мы опишем круг радиусом L, то его площадь будет равна S = πL2/2 =πb2 D2/2d2.
Если наблюдатель, поворачиваясь на месте, прибором Биттерлиха опишет на местности круг, то диаметр этого круга будет 2 м, а радиус 1 м (рисунок 17.10). Площадь такого круга равна
pR 2 = p 1002 (см2). Если на окружности описанного круга окажется три дерева диаметром 2 см каждое, то площадь их поперечного сечения будет равна 3p 1 см2. По отношению к площади описанного круга радиусом 1 м сумма площадей поперечных сечений трех деревьев, диаметром 2 см каждое, составляет
Следовательно, площадь поперечного сечения каждого дерева равняется 0,0003: 3 = 0,0001 круговой пробной площади. Если поперечные сечения имеющихся на пробной площади деревьев составляют 0,0001 ее части, то на 1 га древостоя, состоящего из таких же деревьев, они будут равны 1 м2, так как 0,0001 от площади 1 га, или 10000 м2, составляет 1 м2. Предположим, что в 2 м от наблюдателя находится дерево диаметром 4 см. Визируя на это дерево прибором Биттерлиха мы увидим, то оно полностью закроет 2-сантиметровую рамку прибора Биттерлиха. Площадь поперечного сечения этого дерева равна: p22 = p4 Если из точки визирования описать круг радиусом 2 м то его площадь будет равна: p2002 = p40000 Отношение площади поперечного сечения дерева диаметром 4 см к площади круга радиусом 2 м и в данном случае составляет:
Следовательно, и в данном случае на 1 га площадь поперечных сечений аналогичных деревьев будет 1 м2.
Рисунок 17.10 Визирование прибором В.Биттерлиха при
Рассмотренные нами примеры позволяют заключить, что при пользовании прибором Биттерлиха дерево, полностью закрывающее предметную рамку диоптра, при учете сумм площадей поперечных сечений на 1 га можно приравнять к 1 м2 поперечного сечения. Если таксатор, визируя вокруг себя на деревья, найдет 20 деревьев, прикрывающих прицельную рамку, то это означает, что в данном древостое на 1 га сумма площадей сечений равна 20 м2. Деревья каждой отдельной ступени толщины могут войти в число учитываемых только в той круговой пробе, диаметр которой равен такому числу метров, сколько сантиметров содержится в данной ступени толщины. Например, деревья толщиной 8 см будут учитываться на круговой пробе диаметром 8 м, а толщиной 12 см – на круговой пробе диаметром 12 м. Радиусы и диаметры круговых проб, на которых при таксации с помощью прибора Биттерлиха учитываются деревья отдельных ступеней толщины, были показаны на рисунке 17.9. На основании изложенного и рисунка 17.9 можно заключить, что диаметры деревьев всех размеров относятся к радиусам круговых проб, как 1:50, а к диаметрам, как 1:100. Ширина предметов, точно вписывающихся в угол визирования прибора Биттерлиха, увеличенная в 50 раз, указывает расстояние до этих предметов от глаза наблюдателя. Соответственно такому соотношению диаметров отношение площади поперечных сечений учитываемых деревьев к площади круговых проб будет следующим:
В аналогичном соотношении, т.е. 1:10000, находится площадь 1 м2 с числом квадратных метров, содержащихся в 1 га. Этим постоянным, в обоих случаях одинаковым соотношением между поперечным сечением учитываемого дерева и площадью круговой пробы, с одной стороны, и 1 м2 и числом квадратных метров в 1 га, с другой – и надо воспользоваться для перехода от числа деревьев к сумме площадей сечений деревьев на 1 га. При таком решении вопроса сумма площадей сечений деревьев каждой ступени толщины определяется в долях площади пробы. В обоих случаях доли площади имеют общий знаменатель (10000). При наличии общего знаменателя для нахождения суммы дробных величин необходимо лишь суммировать числители. Полученный результат показывает в десятитысячных долях единицы сумму площадей поперечных сечений деревьев всех ступеней толщины, имеющихся на круговых пробах. Чтобы перейти от относительных значений к абсолютным, числитель полученной дроби надо рассматривать как сумму площадей сечений деревьев, выражаемую в квадратных метрах, а знаменатель – как число квадратных метров в 1 га. В. Биттерлих математическое обоснование своего метода сводит к следующему. Ограничивающий угол, или угол визирования прибора, обозначим а, точно вписывающийся в этот угол диаметр дерева – d. Диаметр круговой площадки, на которой учитываются деревья данного размера, равен D, а радиус круговой площадки r. При этих условиях D = 2r. Диаметр ствола с диаметром круговой площадки находятся в следующем соотношении:
Отношение площади поперечного сечения ствола к площади круговой площадки, или ограничивающего круга, для дерева данного диаметра будет
Площадь поперечного сечения (м2) по отношению к площади 1 га (м2/га) составляет:
Если внутри ограничивающего круга для деревьев данного диаметра насчитано N стволов, то сумма площадей поперечных сечений (выраженная в м2/га) равняется:
Это уравнение (17.3) в теории В. Биттерлиха является основным. Выражение 104 sin2(a/2) является числовым множителем. Угол визирования у прибора надо выбирать такой, при котором этот множитель был бы равен целому числу. Более удобен для пользования прибор, для которого множитель 104 sin2(a/2) – равен единице. При этом условии число деревьев N равняется сумме площадей поперечных сечений åG (м2) на 1 га насаждения. Например, если ширина предметной рамки 2 см и длина визирного бруска 100 см, угол визирования a=1o10΄. Половина этого угла имеет sin35΄=0,01, a sin235΄=0,0001. Соответственно этому множитель 104sin2(a/2) равняется l04 0,0001=1. Метод Биттерлиха по существу является выборочным. Поэтому встает вопрос, как определить количество остановок на 1 га и места для закладки круговых площадок. Проведенные во французских приморских сосновых лесах исследования показали, что на 1 га надо закладывать 4 – 5 круговых площадок. С увеличением площади участка число круговых площадок на 1 га может быть несколько уменьшено. На участке площадью 10 га вместо 40 круговых площадок можно ограничиться 30. На участках с незначительной площадью должно быть заложено не менее 5 круговых площадок. При 1 или 2 круговых площадках ошибки в определении сумм площадей сечений достигают 20 %. Ходовые линии – направления, по которым надлежит размещать круговые площадки, намечаются с учетом конфигурации таксируемого участка. Ходовые линии должны быть параллельны. По ходовой линии круговые площадки закладывают через каждые 20 – 30 м. При подсчете числа деревьев на круговых площадках следует иметь в виду, что одно дерево может заслонять другое и, чтобы избежать этого, подсчет надо начинать с самого толстого дерева, расположенного ближе всех к таксатору. Деревья, очертания которых как бы «касаются» линий угла, следует считать два за одно. Если участок прямоугольной формы, ходовые линии надо прокладывать перпендикулярно длинным сторонам участков. Число деревьев, оказавшееся на каждой круговой площадке, записывают в соответствующий учетный бланк. На каждой круговой площадке измеряют диаметры на высоте груди у 2-3 произвольно взятых деревьев. Опыт показал, что этого числа деревьев вполне достаточно для точного определения среднего диаметра. Метод Биттерлиха позволяет весьма просто определить число деревьев на 1 га. Оно равняется: N = å G / g где å G – сумма площадей поперечных сечений деревьев на 1 га, найденная по результатам учета деревьев на круговых площадках; g – площадь сечения среднего дерева. При холмистом рельефе полученный результат необходимо разделить на косинус угла наклона местности. Для определения числа деревьев целесообразным Н.П. Анучин считает использовать разработанную им номограмму (рисунок 17.11). При пользовании номограммой линейку ставим в такое положение, чтобы на шкалах диаметров и сумм площадей сечений (средняя шкала) она отсекала бы величины, найденные в натуре. Тогда правый конец линейки отсечет на правой шкале искомое число деревьев на 1 га. Ограничивающий угол в приборе Биттерлиха может быть различным. Надо иметь в виду, что большой ограничивающий угол имеет малую дальность действия, а малый угол – большую. Работа с прибором, имеющим малый ограничивающий угол, требует больше времени. В тяжело проходимой местности и в расстроенных древостоях лучше применять прибор с меньшим ограничивающим углом. Для средних условий надо пользоваться ограничивающим углом, вытекающим из пропорции 1:50.
Рисунок 17.11 – Номограмма для определения числа деревьев по их среднему диаметру и сумме площадей сечений
Часто более удобным является прибор с К =2. Именно им постоянно пользовался В.Ф. Багинский при закладке РКПП. При ширине раствора в 1 см длина планки здесь составит 35,3 см (50:
|
(17.1)
(17.2)
(17.3)
) = 50:1,4145= =35,348 см.
