630 likes | 1.51k Views
ÚVOD DO DENDROMETRIE. Dendrometria – náuka o meraní dreva Holzmesslehre, Forest Mensuration, Lesnaja taksacija
E N D
ÚVOD DO DENDROMETRIE Dendrometria – náuka o meraní dreva Holzmesslehre, Forest Mensuration, Lesnaja taksacija Dendrometria pojednáva o metódach zisťovania kvalitatívnych a kvantitatívnych veličín lesných stromov a porastov, vzájomných vzťahoch medzi nimi, prístroje a pomôcky na ich zisťovanie.
HISTÓRIA • dlhá tradícia, počiatky v 1. polovici 18. storočia, nemecká a ruská škola • Kräuter, 1758 – prvé návrhy kubíkovania na princípe stereometrie • Huberov vzorec, 1828 • Paulsen, 1787 – prvé taxačné – rastové tabuľky • Cotta, 1804 – prvé objemové tabuľky • Schneider, 1853 – prvé pokusy určovania hrúbkového prírastku • Bitterlich 1950, Prodan 1965, Anučin 1982 • Korf 1953, Halaj 1963, Hubač 1976, Šmelko 1990, 2000
DENDROMETRICKÉ VELIČINY STROMU A PORASTU • kvantitatívne • kvalitatívne • stromové • porastové
ZÁKLADNÉ VELIČINY STROMU A ČASTI JEHO OBJEMU hrubina = hrubina kmeňa + hrubina vetiev 1 2 tenčina = tenčina kmeňa + tenčina vetiev 3 4 objem = objem kmeňa + objem vetiev
ZISŤOVANIE DENDROMETRICKÝCH VELIČÍN • pozorovanie (kvalitatívne znaky) • spočítanie (kvalitatívne i kvantitatívne znaky) • meranie, váženie (dĺžka, plocha, objem, hmotnosť) • výpočet, d1,3, h v • taxačný odhad
CHYBY PRI MERANÍ DENDROMETRICKÝCH VELIČÍN • zistená hodnota(y)presná hodnota(Y) chyba absolútna e = y – Y chyba relatívna • chyba e má dve zložky, systematickú, ktorá spôsobuje „bias“ (B) a náhodnú (o) náhodné činitele a faktory (±) ei = B + oi
„Bias“ – systematická zložka chyby Presnosť, náhodná zložka (±) (jednotlivé merania) (priemer z opakovaných meraní)
Správnosť, celková chyba merania (náhodná aj systematická zložka)Stredná kvadratická chyba(jedno meranie) (priemer z n meraní)
Spoľahlivosť pravdepodobnosť výskytu skutočných chýb ei v zvolených rámcoch presnosti±1 se, resp. ±1 ...... 68 % chýb ±2 se, resp. ±2 ...... 95 % chýb
DENDROMETRICKÉ POMÔCKY A PRÍSTROJE Hrúbka, obvod, kruhová základňa • Priečny prierez, množina bodov ohraničených krivkou Γ, ktorá má konvexne konkávny priebeh • Hrúbka priečneho prierezu d, kolmá vzdialenosť medzi dvomi rovnobežnými dotyčnicami v protiľahlých bodoch obvodu prierezu
Nepravidelný tvar priečneho rezu niekoľko hrúbok zvoliť najvhodnejšiu, ktorej plocha priečneho rezu g(kruhová základňa) by sa najviac približovala ploche Q
Obvod priečneho prierezu O Dĺžka konvexnej čiary spájajúcej vypuklé body na krivke Γ
PRIEMERKY • taxačná priemerka • milimetrová priemerka • uhlové priemerky (Tarifmeβwinkel) • fínska parabolická priemerka • registračné priemerky
Bitterlichova uhlová priemerka Bitterlich Sector Fork • vyrobená z plastu • meranie d1 . 3 , N. ha-1, G. ha-1, v (v m3 s kôrou) • meranie d1 . 3 od 4 do 100 cm • optická vytyčovacia zámera pomocou zámernej ihly $125.-
Elektronické priemerky Haglöf Mantax Computer Caliper $1795.- • automatická registrácia, spracovanie a prenos údajov • interný počítač, 12 MHz, 1 MB, LCD 32 x 100 pixlov • software • možnosť napojenia na tlačiareň • prenos údajov pomocou modemu na vzdialený PC • váha 1 kg Haglöf Mantax Digitech Caliper $950.- • registrácia 8000 meraní • vstavaný IR prijímač a vysielač • rádiovysielač, online prenos údajov na PC alebo FC, • technológia GSM (Global System for Mobile Communication) • batéria 1.5 V AA • váha 0.6 kg • rozsah merania 50, 65, 80 cm
Pásma na meranie obvodu $30 – 60.- • tendencia systematického nadhodnocovania hrúbok • eo= +1 až +2 % • menší rozptyl hodnôt obvodu v porovnaní • s priemerkovanímpri opakovanom meraní • laminát, poťahovaná oceľ
Optické priemerky Jim - Gem® Wheeler Pentaprism Caliper • meranie hrúbok d1.3 , meraniehrúbok v nedostupných • výškach na strome • 3 modely, rozsah merania 7 – 86 cm • koincidencia ľavého a pravého okraja stromu • stredná chyba ± 2 mm do vzdialenosti 15 m $490.-
DOS Priemerka Diameter over stubs (DOS) - hrúbka “nad kmeňom“, hrúbka v odvetvených častiach kmeňa • zlepšená viditeľnosť (predné a horné zrkadlo) • rozsah merania 10 -30 cm, • hliníková konštrukcia, rozmer 47 x 5 x 5 cm $300.-
DOS Priemerka Presnosť merania • väčšina chýb pri vzdialenosti do 30 m sa pohybovala • v rozmedzí ± 0.5 cm • najnepriaznivejšia diferencia ±1.7 cm • meraniu hrúbok vo vyšších výškach (> 30 m) je • potrebnévenovať väčšiupozornosť
Zrkadlový relaskop Odhad hrúbky v nedostupných výškach 1/2 ZU 1 d (v cm) zodpovedajúcej vzdialenosti od stromu (v m) 15 m 1/2 ZU 1 d 15 cm 20 m 1/2 ZU 1 d 20 cm 25 m 1/2 ZU 1 d 25 cm 30 m 1/2 ZU 1 d 30 cm $1595.-
CHYBY PRI MERANÍ HRÚBOK • chyba z nesprávnej priemerky (môže byť kladná alebo záporná) • Chyba zo šikmého priloženia priemerky k osi stromu (je vždy kladná) • Chyba z nedodržaného miesta merania • Chyba z rôzne silného pritláčania priemerky k stromu
Tieto chyby spôsobujú systematické trendy.Chyba z rôzneho pritláčania priemerky je náhodná.Vzťahy medzi chybami hrúbky, obvodu, kruhovej základnePodľa zákona o prenášaní chýb:mg% = 2 . mo% = 2 . md%
POMÔCKY NA MERANIE DĹŽOK • pásma • laty • káble • diaľkomery (optické, ultrazvukové) • krokovanie vzdialenosti (nomogram)
MERANIE VZDIALENOSTÍ Haglöf Forestor DME 201 • ultrazvukový digitálny diaľkomer • dosah merania do 20 m • 60° transponder • 360° adaptér na transponder
VÝŠKA STROMU h • vzdialenosť medzi dvomi rovnobežnými rovinami vedenými kolmo na os cez vrchol a pätu stromu
Meranie výšky vychýlených stromov(napravo, naľavo) od merača, rozdiely medziskutočnou (h) a odmeranou výškou (h´) sú tolerované, neprekračujú hodnoty 0,1-0,5 m pri vychýlení stromov σ = 2-3 m, výšky h´ súvždy menšie.
Meranie výšky naklonených stromovk meračovi alebo od merača eh= h´- h sú kladné (k meračovi), resp. záporné (od merača), ich veľkosť sa rovná veľkosti vychýlenia (náklonu) σσ = 2 – 3 m eh = ±2 – 3 m
Meranie výšky stromu nakloneného k meračovi
VÝŠKOMERYtrigonometrický princíp h1 = L . tg α1 h2 = L . tg α2
Blume-Leiss • Haga • Suunto • Postup pri meraní výšok VÝŠKOMERYgeometrický princíp • Christenov výškomer
VÝŠKOMERYultrazvukové (ultrasonické) Forestor – Vertex • Ultrazvukový výškomer • Vzdialenosť merača od stromu do 45 m • Transponder (vysielač) 60 °, + vlastný výškomer • Nastavenie TRP height (1. 3 m) • Zámera na vysielač ( uhol, TRP vzdialenosť) • Zámera na vrchol ( uhol, vzdialenosť výška) • Meranie výšok v ďaľších 2 bodoch • Presnosť ±1% $1675.-
Výškomer VERTEX III (Haglöf) • Ultrazvukový princíp merania výšok • Veľkosť 8 x 5 x 3 cm • Presnoť ± 1% Pracovné režimy (módy) Meranie výšok $1675.- Meranie sklonu Meranie vzdialeností
LASEROVÉ VÝŠKOMERY Haglöf Laser Vertex Hypsometer • kombinácia laserového a ultrazvukového • princípu • laser mód – meranie výšok bez • transpondera na väčšie vzdialenosti • ultrazvukový mód – meranie výšok • s transponderom na menšie vzdialenosti • aj v prípadoch s prekážkami v zámere • Criterion Laser • LEM - 300
PRESNOSŤ VÝŠKOMEROV Blume-Leiss, Suunto - mh% = ±1-2 % Christenov - mh% = ±5-6 % výhody, nevýhody, univerzálnosť
Porovnanie výškomerov • 6 faktorov: cena, dosiahnuteľná presnosť, robustnosť, jednoduchosť • zameriavania, rýchlosť merania, kompaktnosť prístroja • najvyššie skóre 8 (najlepšie) najnižšie 1 (najhoršie), max. skóre48 • ceny, katalóg Forestry Suppliers 52 (2001-2002)
RELASKOPICKÁ METÓDA Bitterlich, 1950; metóda uhlového spočítania stromov (Winkelzählprobe) Princíp
a : b = zámerný uhol α • b : a = C, distančný faktor • polomer hraničného kruhu (relaskopickej plochy) R = C . d • ak hrúbka > ako zámerná úsečka (c), strom leží vo vnútri relaskopického kruhu a reprezentuje c násobok kruhovej základne porastu G v m2.ha-1
POMÔCKY Zámerná palica Zámerná doštička Optické kliny
Zrkadlový relaskop (Spiegel-Relaskop) Meranie ga h Meranie vzdialenosti
Určovanie kruhovej základne • Optické meranie vzdialenosti od stromu • Meranie výšky stromu • Odhad hrúbky v ľubovoľnej výške stromu ZÚ – 1 pri odstupe 15 m ½ ZÚ 1 zodpovedá d =15 cm 20 m d =20 cm 30 m d =30 cm
Ďalšie informácie • www.geosystems.co.nz • www.sres.anu.edu.au • www.haglof.se • www.suuntoeurope.com • www.grube.de • http://secure.forestry-suppliers.com