实习二测树工具的使用及单株立木材积的测定一、 目的熟悉和掌握几种方法的测树工具的构造、原理及使用方法；学会用形率法、望高法和区分求积法测定单株立木材积的方法。二、仪器、工具轮尺、围尺、布鲁莱斯测高器、克里斯顿测高器、DOW-2型望远测树仪、二米测杆、皮尺、记录夹、记录用表、计算工具。三、测树工具的实习组织安排1、实习时，先讲述各种仪器的构造，使用方法及测定原理。2、实习之前，选取3-5株树木进行编号，并使用精度高的仪器（如经纬仪等）测树高，作为树高实际值，以求算测定误差。3、将全班同学分为5-7个组、分组实习。四、仪器的构造、原理及使用方法（一）测径器1、轮尺：构造十分简单，如图2-1，可分为固定脚、游动脚和测尺三部分。测尺上有普通米尺刻度和整化刻度两种。在森林调查中，为简化测算工作，通常将树木直径按上限排外法分组，所分的组称为径阶，用组中值表示。径阶大小（组距）一般可以为1.固定胖2.滑动脚1、2或4cm。径阶整化刻度的方法即是将各径阶的3.尺身4.树干横断面图2-1轮尺组中值分别为1、2或4厘米。径阶整化刻度的的方法即时将各径阶的组中值刻在该径阶的下限位置。使用注意事项：（1）在测定前，首先检查轮尺，必须注意，固定脚与游动脚应当平行，且与尺身垂直。（2）测径时，轮尺两脚与尺身必须紧贴树干，读出数据后，才能从树干上取下轮尺。（3）测立木胸径时，应严格按照1.3m处的部位，然后测量其直径。树木若在1.5m以下分叉时，按两株测算。（4）若测径部位节瘤或畸形时，可在其上下等距离处测径取其平均值。（5）当树干横断面不圆时，应测相互垂直的两个直径，取平均数作。为直径测定值。2、围尺（直径卷尺）：有布围尺和钢围尺两种，围尺上除有普通米尺刻度外，还标有对应于圆周长的直径刻度。使用时，必须将围尺拉紧平围树干后，才能读数，应使围尺围在同一水平面上，防止倾斜，否则，易产生较大的误差。轮尺使用注意事项（3）、（4）也适用于围尺
实习二 测树工具的使用及单株立木材积的测定 一、目的 熟悉和掌握几种方法的测树工具的构造、原理及使用方法；学会用形率法、望高法和区 分求积法测定单株立木材积的方法。 二、仪器、工具 轮尺、围尺、布鲁莱斯测高器、克里斯顿测高器、DOW-2型望远测树仪、二米测杆、皮 尺、记录夹、记录用表、计算工具。 三、测树工具的实习组织安排 1、实习时，先讲述各种仪器的构造，使用方法及测定原理。 2、实习之前，选取3-5株树木进行编号，并使用精度高的仪器（如经纬仪等）测树高， 作为树高实际值，以求算测定误差。 3、将全班同学分为5-7个组、分组实习。 四、仪器的构造、原理及使用方法 （一）测径器 1、轮尺：构造十分简单，如图2-1，可分为固定脚、 游动脚和测尺三部分。测尺上有普通米尺刻度和整 化刻度两种。在森林调查中，为简化测算工作，通 常将树木直径按上限排外法分组，所分的组称为径 阶，用组中值表示。径阶大小（组距）一般可以为 1、2或4cm。径阶整化刻度的方法即是将各径阶的 组中值分别为1、2或4厘米。径阶整化刻度的的方 法即时将各径阶的组中值刻在该径阶的下限位置。 使用注意事项： （1）在测定前，首先检查轮尺，必须注意，固定脚与游动脚应当平行，且与尺身垂直。 （2）测径时，轮尺两脚与尺身必须紧贴树干，读出数据后，才能从树干上取下轮尺。 （3）测立木胸径时，应严格按照1.3m处的部位，然后测量其直径。树木若在1.5m以下 分叉时，按两株测算。 （4）若测径部位节瘤或畸形时，可在其上下等距离处测径取其平均值。 （5）当树干横断面不圆时，应测相互垂直的两个直径，取平均数作。 为直径测定值。 2、围尺(直径卷尺)：有布围尺和钢围尺两种，围尺上除有普通米尺刻度外，还标有对应 于圆周长的直径刻度。 使用时，必须将围尺拉紧平围树干后，才能读数，应使围尺围在同一水平面上，防止倾 斜，否则，易产生较大的误差。 轮尺使用注意事项（3）、（4）也适用于围尺
（二）测高器：测高器的种类很多，但根据原理可分为两大类：一类是利用相似三角形原理设计的，如克里斯顿测高器等，另一类是利用三角函数原理设计的，如布鲁莱斯测高器等。1、相似三角形原理测树高：按任意相似三角形原理设计的测高器，如克里斯顿测高器（图2-2左）。其原理如图所示。因为BC//bc，所以bc/BC=ac/AC。即bc=BC-ac/AC--30em12cm6cm.3cia4em图2-2相似三角形原理测高示意图若BC、ac为定长（一般BC用2m测竿，ac用30cm测尺取代）则将AC（树高）值代入上式，即可计算出相应的bc值。若将一系列的AC（树高）值刻划在相应的bc位置，即可从测尺（ac）上直接读出树高（AC）值。使用时，只需将2m测竿垂直立于树基部（或在树干上标出2m高度），然后，选择一个能同时望见树梢和树基及2m竿顶的地方，用左手轻提仪器，让其自然下垂，与树于平行，伸手臂或前后走动，使使视线通过仪器上、下钩正好看见树梢及树基，保持仅器和头部不动，迅速视测竿顶端，这时，视线所通过的仪器刻度值即为树干的全高。这种测高器具有用法简单，携带方便，测高时不用量水平距离等优点，对15m以下的树本测定结果比较可靠，但掌握不熟练时，可能出现较大的误差。图2-3布鲁莱斯测高器2、三角函数原理测高：按三角函数原理设计的测1.制动按钮2.视距器3.瞄准器高器，是通过正切函数关系测算树高，较为常用的是布4.刻度盘5.摆针6.起动按钮鲁菜斯测高器（图2一3）。其刻度盘上标有不同水平距离（15、20、30、40m）时所对应的不同仰角和俯角的树高值。测高时，首先选测某一水平距离，然后，分别以下情况测算树高。（1）在平地上测高：测者立于测点，按下启动按钮，使指针自由下垂，用瞄准器对准树梢后，稍停按下制动钮，固定指针，在刻度盘上读出对应于所测水平距离的高度h，再加上测者眼高1，即为全树高H，见图2一4（A)
（二）测高器：测高器的种类很多，但根据原理可分为两大类：一类是利用相似三角形 原理设计的，如克里斯顿测高器等，另一类是利用三角函数原理设计的，如布鲁莱斯测高器 等。 1、相似三角形原理测树高：按任意相似三角形原理设计的测高器，如克里斯顿测高器 （图2-2左）。其原理如图所示。因为BC//bc，所以bc/BC=ac/AC。 即 bc=BC·ac/AC 若BC、ac为定长（一般BC 用 2 m测竿，ac用 30 cm测尺取代）则将AC（树高）值代入 上式，即可计算出相应的 bc 值。若将一系列的 AC（树高）值刻划在相应的bc位置，即可 从测尺（ac）上直接读出树高（AC）值。 使用时，只需将2m测竿垂直立于树基部（或在树 干上标出 2 m高度），然后，选择一个能同时望见树梢 和树基及2m竿顶的地方，用左手轻提仪器，让其自然 下垂，与树干平行，伸手臂或前后走动，使使视线通过 仪器上、下钩正好看见树梢及树基，保持仅器和头部不 动，迅速视测竿顶端，这时，视线所通过的仪器刻度值 即为树干的全高。 这种测高器具有用法简单，携带方便，测高时不用 量水平距离等优点，对15m以下的树本测定结果比较可 靠，但掌握不熟练时，可能出现较大的误差。 2、三角函数原理测高：按三角函数原理设计的测 高器，是通过正切函数关系测算树高，较为常用的是布 鲁菜斯测高器（图2－3）。其刻度盘上标有不同水平距 离（15、20、30、40m）时所对应的不同仰角和俯角的树高值。 测高时，首先选测某一水平距离，然后，分别以下情况测算树高。 （1）在平地上测高：测者立于测点，按下启动按钮，使指针自由下垂，用瞄准器对准 树梢后，稍停按下制动钮，固定指针，在刻度盘上读出对应于所测水平距离的高度h，再加 上测者眼高1，即为全树高H，见图2－4（A)
（2）在坡地测高：先观测树梢，测得hl：再观测树基，测得h2，若两次观测分别为仰视与俯视时，则树木全高为Hh十h2=D（tana十tanβ），见图2一4（B）。若两次观测同为仰视或俯视时，则树木全高为H=hi一h2/=Dtana一tanβ，见图24（C）。这种测高器的优点是操作简单，易于掌握，在视角等于45°时，精度较高，但需要测树木至测(B)点的水平距离。（三）多用测树(A)C仪近二、三十年，图2-4三角函数测高原理多用途的综合性测树仪的研制取得了较大的进展，这类测树仪能测定树高，立木任意部位直径、水平距离、坡度、每公倾断面积等多种因子。我国常见的有LC一1型和LC一2型林分速测镜，CDW一3型光学测树仪DQW一2型望远测树仪等，此处仅就DQW一2型望远树仪作简要介绍。劲镜国镜组扇烟K进光窗动虹准线辣猪DCO新利麦头渊城-还接好母一高度人一制动爆镜足欧动乐(H)连接至：森林罗羞仪架头图2-6圆形视场图2-5DQW-2型望远测树仪其结构如图2一5。原理是用显微投影了的标1.物镜组2.目镜组3.制动钮4.进光窗尺，测量经望远镜放大了的目标，通过光学系统，5.丝堵6.连接螺丝7.弯头8.微动架9.制动螺丝10.连接座11.森林罗盘架头成象在一焦平面上，以相似形定理和三角函数作为测量原理。使用时，将仪器固定在三角架上，按下制动钮，待鼓轮静止后，通过目镜可见到圆形视场（图2一6），被准线分为上、下两部分，上半部是观测目标，下半部是量测各因子用的标尺。用准线对准目标，读标尺在准线的刻度。1、测水平距离：司尺员将视距尺一端顶到被测树干上，使尺面垂直于仪器观测方向，（图2一7）测者用仪器观测视距尺，测距尺一侧对准视距尺零刻线，另一侧对应视距尺的刻度值即为所测水平距离（视距尺最小刻划为0.2m）（图2一8）
（2）在坡地测高：先观测树梢，测得h1；再观测树基，测得h2，若两次观测分别为仰视 与俯视时，则树木全高为H＝h1＋h2＝D（tanα＋tanβ），见图2－4（B）。若两次观测同为仰 视或俯视时，则树木全高为H＝|h1－h2|＝D|tana－tanβ|，见图24（C）。 这种测高器的 优点是操作简单，易 于掌握，在视角等于 45°时，精度较高， 但需要测树木至测 点的水平距离。 （三）多用测树 仪 近二、三十年， 多用途的综合性测 树仪的研制取得了较大的进展，这类测树仪能测定树高，立木任意部位直径、水平距离、坡 度、每公倾断面积等多种因子。我国常见的有LC－1型和LC－2型林分速测镜，CDW－3型光 学测树仪DQW－2型望远测树仪等，此处仅就DQW－2型望远树仪作简要介绍。 其结构如图2－5。原理是用显微投影了的标 尺，测量经望远镜放大了的目标，通过光学系统， 成象在一焦平面上，以相似形定理和三角函数作 为测量原理。 使用时，将仪器固定在三角架上，按下制动 钮，待鼓轮静止后，通过目镜可见到圆形视场（图2－6），被准线分为上、下两部分，上半 部是观测目标，下半部是量测各因子用的标尺。用准线对准目标，读标尺在准线的刻度。 1、测水平距离：司尺员将视距尺一端顶到被测树干上，使尺面垂直于仪器观测方向， （图2－7）测者用仪器观测视距尺，测距尺一侧对准视距尺零刻线，另一侧对应视距尺的刻 度值即为所测水平距离（视距尺最小刻划为0.2m)（图2－8）
2、测树高（1）测立木全高（H）：用准线观测树梢，在H标尺上读得C1（最小格数）；观测树基，在H标尺上读得Co（最小格数）：仰视C为正值，俯视C为负值。树全高H一B(Ci-Co)B一一观测时水平距离的10%。（2）标定树干任意高（Hn）：先观测树基读得Co，求出准线对准Hn高度时H标尺在准线上的数值Cn。Cn一Hr图2-7司尺/B+Co式中：Hn单位为m，B定义同前。根据所求Cn的符号（正值在仰角方向，负值在俯角方向）欢迎转动仪器，使H标尺在准线上的刻划恰为Cn，此时，准线与时音树干相截处即为所要标定的树干高度（Hn）。3、测树于直径：使准线对准树于测径部位，用测径尺与树干直径对照，读出测径尺上树干所占窄条带数L（1宽条带为10窄条带）。用下式计算直径：D=b-Lb一观测时水平距离的10%。DQW一2望远测树仪的其余功能，在以后的实习使用中图2-8测距遇到时再作介绍。五、测树仪器的实习内容1、用轮尺测定每株树木相互垂直的两直径，填入用表2一1。2、用围尺测定每株树木的直径，填入用表2一1。3、用克里斯顿测高器和布鲁菜斯测高器测定每株树高，填入用表2一14，用DQW一2型望远测树仪测1株树高，填入用表2一1，并测该株树木的给定高处直径。六、立木材积的测定步骤（一）用形率法测定立木材积1、在所选立木树干上用粉笔标定胸高位置，用轮尺或直径卷尺测定胸高直径。精度要求0.1cm，登记人用表2一2。2、用测高器测定所选立木的树高，要求用一种测高器观测数次，取平均值为树高。精度0.1m，登记入用表2一2。3、测定中央直径，用测树仪先标定树干中央位置，然后测定中央直径，精度0.1cm，记人用表2-2（仪器操作方法略）。4、计算形率、形数，填入用表2一2。q2=diz/d1.3（精度0.01）(2-1)ff=q2（精度0.001）(2-2)f2=0.66q2+0.32/（qzh）+0.14（精度0.001)(2-3)
2、测树高 （1）测立木全高（H）；用准线观测树梢，在H标尺 上读得C1（最小格数）；观测树基，在 H 标尺上读得Co （最小格数）；仰视C为正值，俯视C为负值。树全高H＝B （C1－C0） B——观测时水平距离的10％。 （2）标定树干任意高（Hn）：先观测树基读得Co， 求出准线对准Hn高度时H标尺在准线上的数值Cn。Cn＝Hn ／B＋Co 式中：Hn单位为m，B定义同前。 根据所求Cn的符号（正值在仰角方向，负值在俯角方向） 转动仪器，使H标尺在准线上的刻划恰为Cn，此时，准线与 树干相截处即为所要标定的树干高度（Hn）。 3、测树干直径：使准线对准树干测径部位，用测径尺 与树干直径对照，读出测径尺上树干所占窄条带数L（1宽条 带为10窄条带）。用下式计算直径：D＝b· L b—观测时水 平距离的10%。 DQW－2望远测树仪的其余功能，在以后的实习使用中 遇到时再作介绍。 五、测树仪器的实习内容 1、用轮尺测定每株树木相互垂直的两直径，填入用表2—1。 2、用围尺测定每株树木的直径，填入用表2－1。 3、用克里斯顿测高器和布鲁菜斯测高器测定每株树高，填入用表2－1。 4，用DQW－2型望远测树仪测1株树高，填入用表2—1，并测该株树木的给定高处直径。 六、立木材积的测定步骤 （－）用形率法测定立木材积 1、在所选立木树干上用粉笔标定胸高位置，用轮尺或直径卷尺测定胸高直径。精度要 求0.1cm，登记人用表2－2。 2、用测高器测定所选立木的树高，要求用一种测高器观测数次，取平均值为树高。精 度0.1m，登记入用表2－2。 3、测定中央直径，用测树仪先标定树干中央位置，然后测定中央直径，精度0.1cm，记 人用表2-2（仪器操作方法略）。 4、计算形率、形数，填入用表2－2。 q2 = d1/2/d1.3（精度0．01） (2-1) f1 = q 2 2 （精度0．001） (2-2) f2＝0.66q2 2 ＋0．32／（q2h）＋ 0．14（精度0．001） (2-3)
5、计算立木材积，填入用表2一2（精确度0.00001m）Vi=g1.3hfi(2-4)V2=g1.3hf2(2-5)（二）望高法测定立木材积望高法是将树干上部直径等于胸径一半的位置定为望点，望点至于基的高度称为望高。如图2-9。测定胸径和望高后按公式2一6即可计算材积。1、标定望点位置用DQW一2型望远测树仪的测径尺3宽10窄带（或2宽带）对准树干胸径，前后走动使其相切，然后用脚架支好仪器，并用2宽带（或1宽带）在树干上部找出与直径相切的部位，即为望点。2、确定望高确定望点的同时，从H标尺上读出刻划C1，并观测树基读出VCo，然后测出水平距离。用前述方法计算望高（精度0.1米），填入用表2—3。图2-9望高示意图3、用下式计算立材积，填入用表2一3。V=2/3g13，（hR+1.3/2）（精度0.001m2）(2-6)七、思考题1、为什么要进行轮尺刻度整化？若起测直径为6厘米时，试以4厘米为一径阶说明整化刻度法。2、当你只有一直尺或三角板时，怎样用它来测高？说明原理及方法。3、立木与伐倒木材积测定有什么不同的特点？用望高法和累高求积法测定单株立木材积的关键性问题是什么？4、通过对给定资料的计算，比较哪一种方法的精度较高，并分析其原因
5、计算立木材积，填入用表2一2（精确度0．00001m3） V1=g1.3hf1 (2-4) V2=g1.3hf2 (2-5) （二）望高法测定立木材积 望高法是将树干上部直径等于胸径一半的位置定为望点，望点至干基的高度称为望高。 如图2-9。 测定胸径和望高后按公式2－6即可计算材积。 1、标定望点位置 用DQW－2型望远测树仪的测径尺3宽10窄带（或2宽帶） 对准树干胸径，前后走动使其相切，然后用脚架支好仪器， 并用2宽带（或1宽带）在树干上部找出与直径相切的部位， 即为望点。 2、确定望高 确定望点的同时，从H标尺上读出刻划C1，并观测树基读出 C0，然后测出水平距离。用前述方法计算望高（精度0.1米）， 填入用表2－3。 3、用下式计算立材积，填入用表2－3。 V＝2／3g1.3 ，（hR＋1.3／2）（精度0．00001m3） （2-6） 七、思考题 1、为什么要进行轮尺刻度整化？若起测直径为6厘米时，试以4厘米为一径阶说明整化 刻度法。 2、当你只有一直尺或三角板时，怎样用它来测高？说明原理及方法。 3、立木与伐倒木材积测定有什么不同的特点？用望高法和累高求积法测定单株立木材 积的关键性问题是什么？ 4、通过对给定资料的计算，比较哪一种方法的精度较高，并分析其原因