專利名稱：森林羅盤測樹儀及其使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種森林資源抽樣調(diào)查的儀器及其使用方法，特別是一種森林羅盤測樹儀及其使用方法。
二、技術(shù)背景到目前為止，森林羅盤主要用于磁定向及距離、水平、高差、坡角等測量方面。角規(guī)則是林業(yè)上普遍采用的林分測定工具。目前，最先進的角規(guī)測樹儀仍然是Bitterlich，W.發(fā)明的林分速測鏡。但在外業(yè)調(diào)查實際操作過程中，角規(guī)測樹存在很多誤差①繞測位置前移引起的誤差。人體站立位置不與地面垂直，按角規(guī)擴大圓原理，就產(chǎn)生誤差。
②觀測位置不準。由于地形、林下灌木的影響，人的視線不能準確瞄準樹干1.3m處，從而產(chǎn)生微差。
③由于坡度引起的誤差。傳統(tǒng)角規(guī)適合于在平地，在坡地上使用時，只能粗略地進行整體坡度改正，而對每株計數(shù)木進行坡度改正較麻煩，工作量大。
因此，在森林資源調(diào)查過程中采用傳統(tǒng)角規(guī)測定林分不可避免地帶來了很多麻煩與誤差。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有的角規(guī)在測定林分過程中不可避免地帶來的很多麻煩與誤差，本發(fā)明的目的是提供一種森林羅盤測樹儀及其使用方法。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的1.在森林羅盤望遠鏡十字絲分劃板的十字絲豎絲兩側(cè)分別設(shè)置有四根豎絲，其中內(nèi)側(cè)的豎絲長度小于外側(cè)的豎絲長度，并且相互對稱的兩根豎絲長度相等；相互對稱的兩根豎絲之間的距離之間的距離分別由不同的角規(guī)系數(shù)所對應(yīng)的視角α4＝2°17′31.1″、α3＝1°37′14.2″、α2＝1°08′45.4″、α1＝0°48′37.1″與森林羅盤望遠鏡鏡筒中物鏡中心至十字絲分劃板中心的距離來確定。
2.森林羅盤測樹儀的使用方法如下①安置森林羅盤測樹儀在角規(guī)點上，儀器高為1.3m；②通過整平對中，精確對中角規(guī)點；③采用皮尺測出樹干中心到角規(guī)點的距離；④根據(jù)不同的角規(guī)系數(shù)選定十字絲分劃板一對互相對稱的豎絲，通過森林羅盤測樹儀的望遠鏡精確瞄準前方待測立木的樹干，按照通過兩根豎絲的視線與待測立木樹干之間的相切、相割、相余的關(guān)系進行樹干株樹計數(shù)；⑤利用森林羅盤測樹儀的測角功能，測得傾角，對每株計數(shù)木進行坡度改正。
本項發(fā)明具有以下優(yōu)點①把角規(guī)和森林羅盤合二為一，集森林羅盤測量和角規(guī)測樹功能為一體；②在儀器安置方面，安置森林羅盤在角規(guī)點上，通過整平對中，可以精確對中角規(guī)點，提供水平視線不會發(fā)生傾斜；③森林羅盤測樹儀具有測角功能，可測得傾角，以對所測量的每株計樹木進行坡度改正，大大提高了量測精度；④通過卡西歐編程計算器fx-4800p編制自動計算軟件，實現(xiàn)數(shù)據(jù)處理的自動化。
四

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。
圖1為森林羅盤測樹儀的望遠鏡中十字絲分劃板結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為森林羅盤測樹儀測樹基本原理圖；圖3為森林羅盤測樹儀對每株計數(shù)木進行坡度改正示意圖。
五具體實施例方式森林羅盤測樹儀及其使用方法與現(xiàn)有技術(shù)不同，作了很大改進，具體是1)森林羅盤測樹儀集森林羅盤儀測量技術(shù)和角規(guī)測樹技術(shù)一體，如圖1所示在森林羅盤望遠鏡十字絲分劃板的十字絲豎絲5兩側(cè)分別設(shè)置有四根豎絲，其中內(nèi)側(cè)的豎絲長度小于外側(cè)的豎絲長度，并且相互對稱的兩根豎絲長度相等；豎絲1與豎絲9、豎絲2與豎絲8、豎絲3與豎絲7、豎絲4與豎絲6之間的距離分別由不同的角規(guī)系數(shù)所對應(yīng)的視角α4＝2°17′31.1″、α3＝1°37′14.2″、α2＝1°08′45.4″、α1＝0°48′37.1″與森林羅盤望遠鏡鏡筒中物鏡中心O至十字絲分劃板中心的距離來確定。
2)森林羅盤測樹儀的使用方法①安置森林羅盤測樹儀在角規(guī)點上，儀器高為1.3m；②通過整平對中，精確對中角規(guī)點；③如圖2所示，根據(jù)不同的角規(guī)系數(shù)對應(yīng)的視角選定十字絲分劃板一對互相對稱的豎絲，通過森林羅盤測樹儀的望遠鏡精確瞄準前方待測立木的樹干，按照通過兩根豎絲的視線與待測立木樹干之間的相切、相割、相余的關(guān)系進行樹干株樹計數(shù)。④如圖3所示，由于森林羅盤測樹儀的儀器高置為1.3m，則測樹木胸高處時，森林羅盤測樹儀的視線與林地地面平行，利用森林羅盤測樹儀的測量傾角功能測得每株計數(shù)木的坡角θi，從而可對每株計樹木進行坡度改正，得到修正后的計數(shù)值Zi′＝Zi·secθi；⑤在測量林分平均高時，將森林羅盤測樹儀視準線分別對準樹頂和樹基，將傾角之差V與臨界角(β＝60°34′)進行比較，當(dāng)V≥β時，Zhi＝1，當(dāng)V＜β時，Zhi＝0，累積得到垂直點抽樣計數(shù)值Zh；⑥采用皮尺測出樹干中心到角規(guī)點的距離S。
3)利用上述測算所得基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，可以計算出下列因子樹高H＝I+SsinV1[tan(90-V2)-tan(90-V1)]每公頃胸高斷面積G＝Fg·Z每公頃林木株數(shù)N=FgΣj=1ZZjgj]]>每公頃蓄積M=FgΣj=1KZj·(fh)j]]>林分平均高H‾=100·ZhN]]>Fg—斷面積系數(shù)；Z—計數(shù)木株數(shù)；gj—第j株計數(shù)木的斷面積；(fh)j—第j株計數(shù)木形高；I＝1.3m；Zh—垂直點抽樣計數(shù)值；S—樹干中心到角規(guī)點的距離；V1—森林羅盤測樹儀測得樹底的天頂距；V2—森林羅盤測樹儀測得樹頂?shù)奶祉斁唷?br> 4)森林羅盤測樹儀解算軟件以卡西歐編程計算器fx-4800p為工具編制自動計算軟件，集樹高，每公頃胸高斷面積、株樹、蓄積，林分平均高計算為一體，將外業(yè)測量數(shù)據(jù)錄入卡西歐編程計算器后計算軟件自動完成內(nèi)業(yè)計算。
權(quán)利要求
1.一種森林羅盤測樹儀，其特征是集森林羅盤儀測量技術(shù)和角規(guī)測樹技術(shù)于一體，在森林羅盤望遠鏡十字絲分劃板的十字絲豎絲(5)兩側(cè)分別設(shè)置有四根豎絲，其中內(nèi)側(cè)的豎絲長度小于外側(cè)的豎絲長度，并且相互對稱的兩根豎絲長度相等，豎絲(1)與豎絲(9)、豎絲(2)與豎絲(8)、豎絲(3)與豎絲(7)、豎絲(4)與豎絲(6)之間的距離分別由不同的角規(guī)系數(shù)所對應(yīng)的視角α4＝2°17′31.1″、α3＝1°37′14.2″、α2＝1°08′45.4″、α1＝0°48′37.1″與森林羅盤望遠鏡鏡筒中物鏡中心(O)至十字絲分劃板中心的距離來確定。
2.一種實現(xiàn)權(quán)利要求1所述的森林羅盤測樹儀的測樹方法，其特征是①安置森林羅盤測樹儀在角規(guī)點上，儀器高為1.3m；②通過整平對中，精確對中角規(guī)點；③采用皮尺測出樹干中心到角規(guī)點的距離；④根據(jù)不同的角規(guī)系數(shù)選定十字絲分劃板一對互相對稱的豎絲，通過森林羅盤測樹儀的望遠鏡精確瞄準前方待測立木的樹干，按照通過兩根豎絲的視線與待測立木樹干之間的相切、相割、相余的關(guān)系進行樹干株樹計數(shù)；⑤利用森林羅盤測樹儀提供的測角功能，測得傾角，對每株計數(shù)木進行坡度改正。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種森林羅盤測樹儀及其使用方法。該發(fā)明是在森林羅盤望遠鏡十字絲分劃板的十字絲豎絲兩側(cè)分別設(shè)置四根豎絲，集森林羅盤測角和角規(guī)測樹的功能為一體，觀測時根據(jù)不同的角規(guī)系數(shù)對應(yīng)的視角選定十字絲分劃板一對互相對稱的豎絲，通過森林羅盤測樹儀的望遠鏡精確瞄準前方待測立木的樹干，按照通過兩根豎絲的視線與待測立木樹干之間的相切、相割、相余的關(guān)系進行樹干株樹計數(shù)，并利用森林羅盤測樹儀的測角功能，測得傾角，對每株計數(shù)木進行坡度改正；在數(shù)據(jù)處理方面，通過卡西歐編程計算器fx－4800p編制自動計算軟件處理外業(yè)數(shù)據(jù)。
文檔編號G01B11/00GK1731103SQ20051009797
公開日2006年2月8日 申請日期2005年9月2日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月2日
發(fā)明者馮仲科 申請人:北京林業(yè)大學(xué)