一种观测5棵树构成样地的森林计测方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种森林结构参数、样地计测的方法，特别是利用5棵树构成的样地 的森林结构参数及样地计测。 二、 技术背景
[0002] 森林的结构对森林的功能起决定性作用，所以研究森林结构有着重要意义。而森 林结构参数是对森林结构定量描述的重要参数，对了解森林结构现状、结构化经营森林起 着至关重要的作用。传统的森林结构参数的测定方法采用实地调查，工作量大、成本高、精 度受到限制。近年来利用遥感影像进行反演、提取，但是低分辨率的影像提取精度较低，高 分辨率的影响和航空影像的判读和提取工作量大，周期长。利用三维激光扫描仪进行森林 参数的定量研究，仪器昂贵、笨重，不能满足生产实践中森林结构参数的快速、准确测定需 求。
[0003] 所以在传统的森林资源调查中，森林结构参数的量测受到仪器装备、立地条件、使 用技术方法的限制，工作量大，周期长，精度差，难以快速得到满意效果。而角规作为森林调 查的重要技术方法及手段，自从它被发明以来，就受到了全世界林业工作者的青睐，但目前 为止，利用角规进行森林结构参数测定的技术方法鲜有报道。本发明通过角规测定森林结 构参数，提高了森林结构参数测定的速度及精度，有效提升了森林结构参数的测定技术及 方法。 三、
【发明内容】
[0004] 为了改进传统森林结构参数测定方法中工作量大、精度差、仪器设备笨重等缺陷， 本发明的目的是提供一种5棵树构成的样地的森林结构参数的计测方法。
[0005] 本发明的目的是这样实现的：
[0006] 1.选定中心木记为0号树，0号树的选择应尽量避开林缘，选取中心木最近的4株 为对象木，记最北端的样木为1号，顺时针旋转分别标记为2、3、4号；在中心木与第i株（i 为小于等于4的正整数）对象木连线的延长线上分别选择测量点i'，量测中心木与周围对 象木连线的磁方位角，求算中心木与周围对象木的夹角，求算该样地的森林结构参数：角尺 度、混交度、大小比数、均勻度、分层比；
[0007] 2.记录0-4号对象木的相对坐标、树种、胸径、树高、冠幅，利用罗盘仪测量每棵样 木与其他样木所成连线的磁方位角，求算由4棵对象木与中心木所组成的三角形的各个内 角；使用皮尺量测任意一条边长为\，求算整个多边形样地的面积；推算整个林分的蓄积、 平均树高、株数密度；
[0008] 本项发明具有以下优点：
[0009] 1.本发明使用的5棵树法，只需选定中心树周围最近的4棵树，无需考虑树木的位 置分布，可用来代替传统的4棵树、6棵树法；
[0010] 2.本发明的5棵树法，集森林特征参数、森林结构参数的测定于一体，仅需一个样 地，便可测定两类参数；
[0011] 3.首次使用角规进行森林结构参数的测定。 四、
【附图说明】
[0012] 下面结合附图和实例对本发明进一步说明。
[0013] 图1至4为本发明测量原理图。 五、
【具体实施方式】：
[0014] 一种观测5棵树构成样地的森林计测方法与传统方法，区别在于：
[0015] ①选定合适样木为中心木，记为0号树，0号树的选择应尽量避开林缘，选 取中心树最近的4株为对象木，记最北端的样木为1号，顺时针旋转进行标记，分别 为2、3、4号；②在0号树与i号（i为对象木号，i = 1，2,3,4)树心连线的延长线 上，寻找合适位置i' (i = 1，2,3,4)，安置罗盘仪，量测该点磁方位角TM，利用数模
【主权项】
1. 一种观测5棵树样地的森林计测方法，其特征是：以罗盘仪和皮尺为工具，选取中心 木及4株距离中心木最近的样木，共计5棵树构成多边形样地，通过量测各株样木两两间连 线的磁方位角，计算样地内林分的角尺度、混交度、大小比数、均匀度、分层比、样地材积与 平均高，估算森林特征参数与森林结构参数，具体步骤如下： 1) 选定中心木记为〇号树，〇号树的选择应尽量避开林缘，选取中心木最近的4株为对 象木，记最北端的样木为1号，顺时针旋转分别标记为2、3、4号；在中心木与第i株（i为 小于等于4的正整数）对象木连线的延长线上分别选择测量点i'，量测中心木与周围对 象木连线的磁方位角，求算中心木与周围对象木的夹角，求算该样地的森林结构参数：角尺 度、混交度、大小比数、均勻度、分层比； 2) 记录0-4号对象木的相对坐标、树种、胸径、树高、冠幅，利用罗盘仪测量每棵样木与 其他样木所成连线的磁方位角，求算由4棵对象木与中心木所组成的三角形的各个内角； 使用皮尺量测任意一条边长为S tl，求算整个多边形样地的面积；推算整个林分的蓄积、平均 树高、株数密度。
2. 根据权利要求1所述的森林结构参数测算方法，其特征是：①选定合适样木为中心 木,记为0号树,0号树的选择应尽量避开林缘,选取中心树最近的4株为对象木，记最北端 的样木为1号，顺时针旋转进行标记，分别为2、3、4号；②在0号树与i号（i为对象木号， i = 1，2, 3,4)树心连线的延长线上，寻找合适位置i ' (i = 1，2, 3,4)，安置罗盘仪，量测该 点磁方位角Ttli，利用数模
求算0点与第i棵、第（i+1) 棵对象木所成的夹角β i(i+1);③利用数学模型计算该林分的角尺度
，其中，i 为取样点中心木个数，j为第j个对象木，η为周边对象木总数，其中Zu的计数规则为：当中 心木与第j棵计数木所成的小角小于标准角（Citl= 72° )时计数为1，否则计数为0;④利 用数学模型
进行求算混交度，其中^的计数规则为：当中心木与第j棵非 同种时计数为1，否则计数为〇 ;⑤利用数学模型
进行求算大小比数，其中1? 的计数规则为：选定某一比较指标（如胸径、树高、冠幅等），当第j棵木比中心木小时计数 为1，否则计数为〇 ;⑥利用数模计算林分分层比
，其中\的计数规则为：当 参照树i与相邻木j不属同层时，记为1，否则记为0。
3. 根据权利要求1所述的蓄积、平均树高、径阶分布的测算方法，其特征是：通过测定 中心木、周围对象木的胸径、树高、坐标，求算4棵对象木所围成的面积为S ;在测点A上观 测每株对象木的坐标（Xi，yi)，胸径Di和树高H i，其中，Di单位为厘米，（X i，yj和Hi单位为 米；利用数模(?
「计算该测样地的森林蓄积量V(m3/hm 2)，其中，fe 为实验形数，可由形数表查得，
^为每株树的坐标，可由全站仪测得，根据数模
求得；S-地块面积，即4棵观测树所围成的面积（hm2)， 其中（Χ? y^i)，Ui，yd，（xi+i，yi+i)由全站仪测得；利用数模
?计算该样地 平均高# (m);由数模④
求得该样地平均密度；该样地的 径阶分布％ (棵）利用数模⑤
长得，其中，j为第j径阶株数，
【专利摘要】本发明是一种观测5棵树构成样地的森林计测方法。以罗盘仪和皮尺为工具，选取中心木及4棵周围木共计5棵树构成多边形样地，量测各个样木的磁方位角，利用数模计算样地内的角尺度、混交度、大小比数、均匀度、分层比、样地材积与平均高，快速估算森林的特征参数，使用工具简单，提高了森林结构参数计测和样地计测的效率与精度。
【IPC分类】G01B21-00, G01B21-28, G01B21-10
【公开号】CN104535024
【申请号】CN201410332372
【发明人】冯仲科, 高祥
【申请人】北京林业大学
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2014年10月23日