《森林资源经营管理》第0章 测树学基础
第一节 基本概念
一、基本测树因子与测定工具 二、树干形状与一般求积式 三、伐倒木的近似求积式与区分求积式 四、形数与形率 五、单株立木材积的测定
《森林资源经营管理》第0章 测树学基础
一、基本测树因子与测定工具
1、基本测树因子 直径 树干横断面积
2、树干直径的测定工具 轮尺 直径卷尺
IV
0.41 插条杉
木等
V 阔叶树 0.40 杨、桦、
柳等
VI 针叶树 0.39 马尾松
等
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2、形率
树干上某一位置的直径与比较直径的比值 （factor quotient）
（1）胸高形率： q2
d1 / 2 d1.3
（2）正形率：
（3）绝对形率：
D0.1: 十分之一树高处直径。 D1/2: 二分之一树高处直径。
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２、树干纵断面的形状(续)
• 孔茨（Kunze,M.,1873）干曲线式 • y2=Pxr • 其中，y为横断面半径，x为树梢至横断面的
距离，P为系数，r为形状指数
(x1,y1)和(x2,y2)分别为树干某两点距树梢的距离及断面半径
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森林资源经营管理课程介绍
• 名称：森林经理学，森林资源规划，森林资源经营管理… • 内容：森林区划、调查、分析、评价、决策、规划… • 特点：涉及基础知识与基本概念多，尤其是数学和计算机
相关知识，用到的工具多 • 本学科当前的热点：森林生态系统经营，森林碳预估，森
林生态系统模拟，森林生物量/生产力测定，森林碳分布空 间估计，人为干扰对森林生态系统的影响等 • 直接相关的基础专业知识：概率论与数理统计、线性代数、 离散数学、测树学、多元分析、生态学、造林学（森林培 育学）、运筹学、土壤学、树木学、遗传育种学、景观生 态学、植物生理学等 • 对应的实际工作：基层林业单位森林经营、资源管理，市、 省、国家林业行业管理部门的林政资源管理、政策法规、 调查规划、林业生态工程管理等单位，林业研究机构，生 态研究机构，环境研究机构，各级地方政府的农业部门等 • 学习方法：课堂+实验，掌握基本概念和基本方法 • 参考资料：测树学，孟宪宇主编 ，中国林业出版社，1996
3、望高法
树干上直径等于１／２胸径的高度为望点 (Pressler reference point)，地面到这一点的高 度为望高 根据此高度可以计算材积：
平均误差：4-5%
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第二节 标准地和样地调查
一、相关概念 二、标准地设置与测量 三、标准地测定工作
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２、树干纵断面的形状(续)
形状指数 方程式 r
0
y2=P
1
y2=Px
2
y2=Px2
3
y2=Px3
曲线类型 旋转体
平行于x轴 的直线 抛物线
相较于x轴 的直线 凹曲线
圆柱体
截顶抛物 线体 圆锥体
凹曲线体
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三、伐倒木树干材积测定
1、树干完顶体求积式 2、伐倒木的积近似求积式 3、伐倒木区分求积式
森林资源经营管理研究方向
• 2、森林生态系统监测技术
• 森林生态学特征研究 • 森林生态系统的稳定性研究 • 退耕还林后林分生态学研究 • 森林抽样技术研究，森林资源的动态监测方法研究 • 森林生态系统模型和状态方程的研究 • 系统的优化与控制技术 • 参数和非参数估计问题 • 常规和非常规的预测技术，试验设计方法的研究。
蔑围尺 (3)、勾尺 测堆积原木小头直径的工具
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3、树高测定仪器
(1)、布鲁莱斯测高器
C
（Blume-leiss）
我国常用测高器，原理：
H=ABtga + AE(眼高) A a
B
D
E
(2)、圆筒测高器
a
C
相A
B
BC bc / ab* AB
２、树干纵断面的形状
• 干曲线的定义
• 沿树干中心的干轴将其纵向剖开（或沿树干量测许多横断 面的直径），即可得树干纵断面。一干轴作为x轴，以横断 面半径为y轴，取树梢为原点，按适当比例绘制表示树干纵 断面的对称曲线，通常称为干曲线（stem curve）。
• 树干纵断面形状的一般特征
• 树干纵断面形状即干曲线类型，有４种：凹曲线、平行于x 轴直线、抛物线、相交于x轴的直线；其旋转体分别对应于： 截顶凹曲线体、圆柱体、截顶抛物线体、圆锥体。
L
2g1 L)
2
• (４)、伐倒木近似求积式精度
• 误差百分数：牛顿<中央<平均断面积
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3、伐倒木的区分求积式
区分求积的概念： 根据干形特点，将树干分成等长或不等长的 区分段，使各区分段尽可能地接近正几何体 形状，分别用近似求积式测算各区分段材积， 累加所有区分段材积得全树干材积。
公式：
精度：平均断面积区分求积较好，区分段越多 越好，一般应>=５个
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四、形数与形率
1、形数 2、形率 3、形数与形率的关系
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1、形数
树 干 材 积 与 比 较 圆 柱 体 体 积 之 比 称 为 形 数 （ form factor）; 圆柱体的断面积为树干某一高度的断面积，高度为 全树高；
v 0.49g0.1hh
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2、立木分区求积法
等长区分求积法 等直径差区分求积法—累高法 区分段大头直径与小头直径相等
N为区分段数，T为各区分段直径差，di为第i段小头直 径，li为第i段长度，K为树干形状系数，K=r+1，一般 K取３
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0.58 0.44 0.38
0.54 0.38 0.31
0.52 0.36 0.28
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1、形数（续）
（2）实验形数
特点：较好地反映 干形指标，稳定
干型级
树种
平均实 适应树 验形数 种
I
针 0.45 云南松
等
II
叶 0.43 云杉等
III 树 0.42 杉木、
红松等
一、相关概念
1、标准地：在林分内，按照平均状态的要求所确 定的能充分代表林分总体特征平均水平的地块， 也称典型样地。
2、样地：在林分内，按照随机抽样原则设计的实 测调查地块。
3、标准地的用途：专业调查研究、林分调查 4、样地的用途：总体特征数估计、总量估计 5、标准地的种类：临时、固定
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森林资源经营管理研究方向
• 3、“3S”与人工神经网络技术在林业中的应用
• 基于“3S” 与人工神经网络技术的森林动态模拟与森林 资源经营管理决策
• 基于“3S”与人工神经网络的森林健康评价与监测预警 • “3S”技术在保护区规划中的应用 • 地物的光谱学特性研究，森林植被的光谱特征提取技
术 • “3S”技术在森林资源监测与防火规划中的应用研究 • 虚拟现实与数字林业。
１、树干横断面的形状
定义：
假设过树干中心有一纵轴线，称为干轴，与干轴垂直 的切面称为树干横断面。其面积称为断面积，记为g， 树干横断面形状是指树干横断面的闭合曲线的形状。
一般特征：
自下而上，其横断面总体认为是近似圆形或近似椭圆 形。以下表达式为断面积，平均误差正负３％
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1、立木材积近似求积法
平均实验形数法：
丹琴（Denzin,1929）法：
（ 仅当和h为25-30m，计算结果较为可靠）
形数法：
f1.3
0.140
0.66q22
0.32 q2 h
v g1.3hf1.3
实验正形数法： 实验可中以发简现化d为标：/d0.1h近似恒等于0.7,于是，v=(pi/4)(0.7)2d20.1hh
E
D
h DC BD bc / ab* AB AE
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4、多用测树仪 (1)、林分速测镜（mirror relascope） 略
(2)、DQW-2远望测树仪 略
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二、树干形状
１、树干横断面的形状 ２、树干纵断面的形状
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(3)、树干横断面积 树干横断面积有多个，胸高断面积（G）是重要测树 因子,单位是m2
(4)、树干材积 根茎以上的树干体积V, m3
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2、树干直径的测定工具
(1)、轮尺 卡尺，calipers，木制和铝制 (2)、直径卷尺 称围尺，diameter tape，分布围尺、钢围尺、
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1、树干完顶体求积式
完顶体是指有完整树梢的树干。 设树干长为L，干基底部直径为d0，干基底部断面积
为g0，则由旋转体的积分公式得树干的材积为： r=0时，圆柱体： r=1时，抛物线体： r=2时，圆锥体： v = 1/ 2g0 L r=3时，凹曲线体： v = 1/ 3g0 L
森林资源经营管理研究方向
• 1、森林可持续经营规划与资源管理
• 森林可持续经营模式及指标体系的研究 • 森林资源的评价及其指标体系的研究 • 森林调整基本理论的研究 • 森林调整规划 • 决策优化技术 • 测树数表研究，森林生长收获模型研究 • 林木空间格局研究,株数分布和干形曲线研究 • 森林生态效益评价及补偿机制的研究 • 森林资产评估的研究 • 风景林和景观生态规划的研究。