實(shí)驗(yàn)一 伐倒木材積測(cè)定

1、實(shí)驗(yàn)一伐倒木材積測(cè)定一、實(shí)驗(yàn)時(shí)間、地點(diǎn)時(shí)間:2012 年 9 月 16 日 14： 00-16： 30地點(diǎn)：馬溪木材市場(chǎng)二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆諛涓刹姆e測(cè)定技術(shù)、計(jì)算方法，了解不同求積式之間的差別，利用伐倒 木計(jì)算形率、形數(shù)，從而加深對(duì)干形指標(biāo)的理解。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容(一)原木材積測(cè)定選定5顆原木，然后用皮尺量出它們的樹干高度，找出中央部位并用粉筆標(biāo)記出來(lái)，用 圍尺量出它們的大頭直徑、小頭直徑以及中央直徑，并按表格要求記錄于表。得出的數(shù)據(jù)如 表1所示。表1原木測(cè)定表格樹號(hào)大頭直徑(cm)小頭直徑(cm)中央直徑(cm)樹干高度(m)方法120.0516.901.81平均斷面213.1510.921.21平

2、均斷面315.3111.602.42平均斷面411.7010.212.16平均斷面512.109.882.16平均斷面117.951.81中央斷面212.121.21中央斷面312.122.42中央斷面410.252.16中央斷面510.802.16中央斷面120.0516.9017.951.81牛頓213.1510.9212.121.21牛頓315.3111.6012.122.42牛頓411.7010.2110.252.16牛頓512.109.8810.802.16牛頓分別根據(jù)三種求材積的公式計(jì)算原木的材積，這三種方法分別是:1、平均斷面積近似求積式計(jì)算原木材積V = ；(g + g,)L

3、= f(|)L2、中央斷面積近似求積式計(jì)算原木材積V = glL = d;L24 73、牛頓近似求積式計(jì)算原木材積V = ?（片宣+2g.）= ：（g + 4g|+g“兒325 o5根據(jù)這三個(gè)公式，可以分別求出5棵原木的材枳，以1號(hào)木為例：平均斷面近似求積式求材積：17 1, u 兀 d： +d； 7T 0.2005+0.169、t Q1 A A/in/ 3x= 5（go + g）匕=云（、）L = -x（）xl.81 = 0.049（也）中央斷面近似求枳式求材積：= g1L = -J；L = -x0.1795 x 1.806 = 0.04624 m 4牛頓近似求積式求材枳：V = l(o+4

4、1 +gn)L = (0.2005 2 +4x0.1795 2+0.169 2)x 1.806 = 0.0476-24最后得到5棵原木的材積如表2所示:表2原木材枳計(jì)算結(jié)果樹號(hào)平均斷面Cm3）中央斷面）牛頓(m3 )10.0490.0460. 04720.0140.0140.01430.0350. 0280. 03040.0200.0180. 01950.0210.0200. 020由表2做一張折線圖，如圖1所示：圖1三種方法求原木材積比較圖原木材積樹號(hào)由圖1我們可以看到，對(duì)于同一顆原木，所使用的求材枳的方法不同，最后所得到的實(shí) 驗(yàn)結(jié)果也是不同的，但是相差并不是很大。并旦，牛頓近似求積式所求的

5、的原木材積是處于 利用平均斷面近似求積式以及中央斷面近似求積式的中間，平均斷面近似求積式所求得的材 積比另外兩種所求得的材枳要大。因?yàn)槠骄鶖嗝娼魄蠓e式求材積只用到了大頭直徑和小頭直徑，中央斷面近似求稅式求 材積只用到了中央直徑，而牛頓近似求枳式則是三個(gè)都用到了，而且是另外兩者的改良體, 綜合了另外兩種求積式，并加入了權(quán)重這一概念，使得牛頓近似求積式更為完善，更接近真 實(shí)值。如果說(shuō)，牛頓近似求枳式所求得的材積就是原木的真實(shí)材枳，那么用圖1我們可以清晰 的得到：平均斷面近似求枳式所求得的材積大于真實(shí)材積，呈“正”誤差：中央斷面近似求 積式所求得的材積小于真實(shí)材枳，呈“負(fù)”誤差。從算式理論上來(lái)說(shuō)，

6、平均斷面近似求積式和中央斷面近似求枳式均是在假設(shè)樹干干形為 拋物線的條件下導(dǎo)出的，因此對(duì)于圓柱體和拋物線體不產(chǎn)生誤差。而對(duì)于圓錐體和凹曲線體 就有一定的誤差了，對(duì)于中央斷面近似求枳式來(lái)說(shuō)，僅取中央直徑來(lái)擬合樹形，因此計(jì)算值 一般都小于實(shí)際值：而對(duì)于平均斷面近似求枳式來(lái)說(shuō)，取大小頭直徑來(lái)擬合，因此計(jì)算值一 般都大于實(shí)際值（二）倒伐木材積測(cè)定選定3顆倒伐木，然后用皮尺量出它們的樹干高度，并用粉筆在樹干部位每隔一米做個(gè) 標(biāo)記，然后用困尺分別量出標(biāo)記部位的斷面直徑以及梢底直徑，分別記錄在表：奇數(shù)的記錄 在表3,偶數(shù)的記錄在表4,結(jié)果如下：表3中央斷面積區(qū)分求枳式計(jì)算伐倒木材積測(cè)定表格距干基長(zhǎng)度（m）6

7、號(hào)樹(cm)7號(hào)樹(cm)8號(hào)樹(cm)119.8016.1015.40316.5014.2013.40513.5212.9012.25710.0011.008.6298.90116.10梢底位置m/直徑8.605.837.91樹干長(zhǎng)度（m）8.6711.108.29梢頭長(zhǎng)度（m）1.670.101.29表4平均斷面積區(qū)分求枳式計(jì)算伐倒木材積測(cè)定表格距干基長(zhǎng)度（m）6號(hào)樹(cm)7號(hào)樹(cm)8號(hào)樹(cm)022.7018.0016.35218.1015.1014.80415.0013.5012.32611.8012.009.9088.6510.108.87107.50樹干長(zhǎng)度（m）8.671

8、1.108.29梢頭長(zhǎng)度（m）0.671.100.29分別根據(jù)兩種種區(qū)分求材積式計(jì)算原木的材積，這兩種種方法分別是: 1、中央斷面積區(qū)分求積式計(jì)算伐倒木材積H-l1/=!2、平均斷面積區(qū)分求積式計(jì)算伐倒木材積v=lg0+g+tg+igJf根據(jù)這兩個(gè)公式，可以分別求出3棵倒伐木的材枳，以6號(hào)樹為例：先計(jì)算各斷面面積，公式為g,rrrrgQ = -d = -x0.22702 = 0.0405(/w2),同理 可以求 得 g】=0.0308 , 44g2 = 0.0257 , g = 0.0214 , g4 = 0.0177 , g5 = 0.0143 , g6 = 0.0109 , g7 = 0.

9、0079 , g$ = 0.0059 ， g梢底=0.0058 ,然后分別計(jì)算材積：中央斷面積區(qū)分求稅式計(jì)算材枳: TOC o 1-5 h z -111VH/Eg +Ngx/nZxCg + g + g5 + g?) + = xg梢底 x 1.67 = 0.152/=! 3 ”5平均斷面積區(qū)分求稅式計(jì)算材枳:0.156|-1 |V = l S（g+g）+g, +膊/ = 2乂頃以0+8$） + &+&4 + 幻）+檢？0.67_ Z/=! J5最后3棵倒伐木的計(jì)算結(jié)果如表5所示：表5倒伐木材積計(jì)算結(jié)果樹號(hào)中央斷面）平均斷面（戶）60.1520. 15670. 1360. 13980. 1030.

10、 101由表5做一張折線圖，如圖2所示：、圖2兩種方法求倒伐木材枳比較圖伐倒木材積中央斷血積區(qū)分求積式求 積平均斷而積區(qū)分求積式求 積123由圖2我們可以看到，對(duì)于同一顆倒伐木，所使用的求材積的方法不同，最后所得到的 實(shí)驗(yàn)結(jié)果也是不同的，但是相差并不是很大。并且，和原木差不多，中央斷面區(qū)分求積式求 得的材枳比平均斷面區(qū)分求積所求得的材枳要小。為更好的表示每棵倒伐木所需要測(cè)量的位置以及區(qū)分度位置，現(xiàn)以6號(hào)樹為例，加以解 釋說(shuō)明。如上圖：圖中的1 = 2,上面的/表示中央斷面區(qū)分求枳式的梢頭長(zhǎng)度，下面的/表示 平均斷面區(qū)分求積式的梢頭長(zhǎng)度，上圖的。分別是兩種不同的顏色的交界處。利用 中央斷面枳區(qū)分

11、求積式求材枳要用困尺測(cè)量的斷面直徑，平均斷面枳區(qū)分求積式 要測(cè)量。的斷面直徑。(-)倒伐木胸高形數(shù)以及形率測(cè)定對(duì)于6-8號(hào)樹，用皮尺量出它們的樹干高度，并用粉筆在樹干的1.3米、L干高、L干42高、2干高處做標(biāo)記，然后用圍尺分別量出標(biāo)記部位的斷面直徑記錄在表6： 4表6樹干各部位干高直徑成對(duì)值測(cè)定表格樹號(hào)1.3111 處(cm)1/4干高處(cm)1/2干高處(cm)3/4干高處(cm)619.102.17/17.804.34/14.496.50/11.30715.602.78/14.605.56/12.408.34/10.10815.392.07/15.304.15/12.486.22/12

12、.25注：處分子填寫距干基高度值(m),分母填寫該位置直徑(cm)oCV根據(jù)胸高形數(shù)公式f =計(jì)算各倒伐木的胸高形數(shù)，由于倒伐木的材枳有分J 13 gxH中央斷面枳區(qū)分求積以及平均斷面積區(qū)分求積，雖然兩者的最后結(jié)果相差不大，但是均不能 準(zhǔn)確無(wú)誤的表示倒伐木的真實(shí)材枳，因此，對(duì)于同一顆倒伐木來(lái)說(shuō)，胸高形數(shù)可以有兩個(gè), 記作3 (材枳用中央斷而積區(qū)分求枳式計(jì)算)、(材積用平均斷而枳區(qū)分求枳式計(jì)算)。以6號(hào)樹為例：g=xO.19F = 0.0290134 13 40.1519240.02864x8.67= 0.6120 156256 = 0.629 g x H 0.02864x 8.67最后得到的3

13、棵倒伐木的胸高形數(shù)如表7所示：表7倒伐木胸高形數(shù)樹號(hào)胸高形數(shù)胸高形數(shù)/“60.6120.62970. 6410.65780.6670.658根據(jù)形率公式q = 牛 ,4、= 牛 ,計(jì)算各倒伐木的形率，以6號(hào)樹 du d 1.3d3d%17.819?1=0.592為例:qdJ=5d%14.49 c rs%一 d；= 0.73919.1最后得到的3棵倒伐木的形率如表8所示:表8倒伐木形率樹號(hào)60. 9320.7590.59270.9360. 7950.64780.9940.8110.796三、實(shí)驗(yàn)總結(jié)外業(yè)調(diào)查可以說(shuō)是一項(xiàng)精確度比較高的工作，這要求我們準(zhǔn)確測(cè)量、讀數(shù)以及計(jì)算，但 經(jīng)過(guò)外業(yè)調(diào)查的實(shí)地操作，我發(fā)現(xiàn)要真正做到零失誤是很難做到的，主要的誤差產(chǎn)生在以下 幾個(gè)方面：1、對(duì)于原木的中央直徑、倒伐木的各區(qū)分段的分界線，我們采用的是粉筆畫線標(biāo)記， 但是粉筆是有一定的粗度的，到需要測(cè)量的其斷面直徑時(shí),我們又不會(huì)去拉皮尺再確認(rèn)一遍, 只能隨便選個(gè)部位來(lái)測(cè)量。2、拉皮尺測(cè)樹干高度和標(biāo)記位置，尤其是標(biāo)記