20.2. Ошибки измерений

В результате измерений лесных объектов могут возникать следующие ошибки:

1. Грубые - в результате небрежности измерений или переутомления; заметны своей нелепостью. Исправить их можно, лишь повторив замер; при невозможности повторного замера - отбрасываются во время обработ­ки результатов.

2. Систематические - в результате неисправности инструментов, невер­ных таблиц, индивидуальных особенностей; всегда с одним знаком. При увеличении количества измерений они накапливаются. Эти ошибки исклю­чают, вычисляя их и прибавляя к каждому измерению с обратным знаком.

3. Случайные или среднеквадратические - неизбежные и неустранимые; их можно учесть лишь в среднем. Причины различные. В процессе измере­ний имеют одновременно разные знаки (±). Их основные особенности:

• большие ошибки встречаются реже, чем малые;

• чем больше измерений, тем больше соответствуют положительные ошибки отрицательным по количеству и абсолютной величине;

• при увеличении количества измерений алгебраическая сумма всех ошибок стремится к нулю.

21. Таксация лесных объектов

21.1. Таксация отдельного дерева

Дерево состоит из корней, ствола и кроны (сучьев и ветвей). Наиболее ценная часть - ствол, на него приходится 2/3 общего объема; на корни и крону по 1/6 общего объема. Но это соотношение неодинаково у разных деревьев - оно зависит от породы, возраста и условий роста.

В зависимости от производственного использования дерево подразде­ляется на следующие части:

• ствол - деловые сортименты, дрова, отходы (кора деловой части, вершинка);

• крона - дрова, сучья, лапка (мелкие ветки с листьями или хвоей);

• пни и корни - дрова (у некоторых пород сырье для химпереработки). При таксации отдельного дерева определяются следующие таксацион­ные показатели и присваиваются следующие обозначения:

• длина или высота - L, l; H, h;

• возраст дерева - A, a;

• толщина ствола, его диаметр на высоте груди (1,3 м от шейки корня) - d₁₃ или с1_ъх - таксационный диаметр;

• площадь поперечного сечения ствола - g, на высоте груди - g₁₃;

• объем ствола - V;

• объем коры - К_к;

• показатели формы ствола (сбег, коэффициенты и классы формы) - q;

• полнодревесность ствола (видовое число) - f;

• выход из ствола деловых сортиментов, дров, отходов (товарная структура);

• прирост ствола дерева - Z, z.

21.1.1. Определение объема ствола срубленного дерева

Существуют физические (ксилометрический и весовой) и математиче­ские способы. Ксилометрический способ - измерение объема воды, вытес­ненной погруженной в ксилометр древесиной, весовой - деление общего веса древесины на ее объемный вес. Математические способы основаны на допущении некоторого сходства ствола или его частей с соответствующи­ми правильными стереометрическими телами вращения и наиболее прием­лемы в практике.

Математические способы определения объема ствола. Древесный ствол симметричен, однако не представляет собой правильного стереомет­рического тела, поэтому его объем не может быть определен по формулам параболоида, нейлоида, конуса. Форма древесного ствола непостоянна и зависит от породы, возраста, условий роста. Обычно ствол по длине имеет различный сбег (изменение диаметра по длине ствола). Отсутствие общего уравнения образующей ствола заставляет использовать методы прибли­женных вычислений, которые могут быть и высокоточными. Для упроще­ния принимают древесный ствол за правильное тело вращения.

• Определение объема ствола по сложной формуле срединного се­чения. При этом способе объем ствола представляется как сумма объемов секций одинаковой длины (размеченных начиная от комля) и объема вер­шинки. Объем каждой секции определяется по формуле цилиндра, объем вершинки - по формуле конуса. Требуемая точность (± 2-3%) обеспечива­ется при количестве секций не менее 10-12. Исходя из средних высот де­ревьев (> 20 м), длина секций обычно принимается 2 м (у более коротких стволов - 1 м).

Ствол срубленного дерева размечается от комля на двухметровые сек­ции, посередине каждой секции (на нечетных метрах) производится замер диаметров. Все замеры при необходимости делаются: с корой, без коры, 10 лет назад. На конце последней секции - основании вершинки (рис. 111) производится также замер диаметра (на четном метре). Для каждой секции объем определяется по формуле цилиндра: по диаметру определяется площадь сечения, которая умножается на длину секции:

^{V — g}1/2 секц ^{x 1}секц^. Объем вершинки определяется по формуле конуса:

^{V —} ^осн.верш ^{x 1}верш ^{/ 3.}

Таким образом, объем ствола равен сумме объемов секций и вершинки, т.е.

• Определение объема ствола по простой формуле срединного сече­ния. Этот способ самый простой. У срубленного дерева замеряют всю длину Н и диаметр на середине его длины d _1/2. По замеренному диаметру определяется площадь сечения, умножив которую на высоту, получают объем ствола: V = g_1/2xH (рис. 112). Этот способ может давать ошибки от -10...25% до +6%.

Диаметр на середине длины ствола и на другой высоте его может быть определен по абсолютному сбегу методом линейной интерполяции.

• Определение объема ствола по простой формуле по двум сечениям.

Для определения объема ствола этим методом определяются диаметры на 0,2 и 0,8 высоты ствола.

По этим диаметрам устанавливаются площади сечений и производится вычисление объема:

V = ^(g0,2₂+ ^g0,8) x Н,

3 2

где V - объем ствола, м ; g₀₂ - площадь сечения на 0,2 высоты ствола, м ; g₀,₈ - площадь сечения на 0,8 высоты ствола, м ; Н - высота ствола, м.

Объемы по всем методам вычисляются в коре и без коры. Объем коры равен разнице этих объемов.