Мерные вилки и высотомеры, принципы их применения.

Вилки первого типа состоят из мерной линейки с нанесенной на нее шкалой и двух параллельных брусков. Один из них неподвижно под прямым углом соединен с концом линейки. Второй брусок перемещается по линейке соответственно величине измеряемого диаметра ствола.

Вилку второго типа образуют закрепленные на линейке два бруска, являющиеся гранями угла величиной 120˚. При этой конструкции вилок диаметр ствола определяется путем измерения хорд круга.

Вилки третьего типа состоят из стержня, двух закрепленных на нем брусков, образующих острый угол, и подвижного штока, входящего внутрь стержня. По длине отрезка штока от боковой поверхности ствола до стержня вилки определяют диаметр ствола. В вилке этой конструкции возможна замена штока мерной нитью, огибающей часть окружности ствола, входящую в раствор вилки.

Наибольшее распространение получили мерные вилки первого типа.

Плоскости рабочих сторон ножек перпендикулярны линейке. При полном сближении обеих ножек их рабочие плоскости плотно соприкасаются. При измерении толщины дерева подвижную ножку отводят по линейке в сторону, и ствол заключают между неподвижной и подвижной ножками. Толщину дерева определяют по линейке, на которую насажены ножки.

Для измерения толщины растущих деревьев устанавливают градации или, как их называют, ступени толщины в 2 или 4 см. Доли, составляющие меньше половины этих градаций, при измерении диаметров отбрасывают, а больше половины – принимают за целые числа.

Если на мерную вилку нанесены все деления подряд, начиная от 1 см, это затрудняет работу, так как при измерениях приходится каждый раз соображать, что сделать с неполной, дробной частью ступени, т.е. когда следует ее отбросить и когда считать за целое. Поэтому на одну из линеек мерной вилки обычно наносят деления с округлением.

Стандартная мерная вилка на продольной планке обычно имеет 2 шкалы. Одна из них представляет собой обычную линейку, размеченную через 2 см. точка нуля (0) находится на пересечении неподвижной ножки и измерительной планки.

На другой стороне измерительной планки деления нанесены с округлением, через 4 см. Шкала построена таким образом, что мы сразу считываем толщину дерева, округленную до 4 см, т.е. определяем 4-см ступени толщины.

В последнее время выпущены автоматические и электронные мерные вилки. Именно эти мерные вилки в будущем станут самыми распространенными, вытеснив устаревшие приборы. Электронные мерные вилки представляют собой прибор в виде традиционной современной мерной вилки, но снабженной электронным устройством с датчиками. При измерении деревьев их толщина определяется с помощью датчиков автоматически и заносятся в электронные носители памяти (F – диск).

Для обмера деревьев с помощью мерных вилок традиционных конструкций требуются два или три человека: один обмеряет деревья, другой записывает результаты обмеров в ведомость, а третий ставит отметку на дереве. В практике лесного хозяйства состав бригады варьируют от 2 до 4 человек. Обычно отметку на дереве ставит сам мерщик. При хорошей реакции в однопородном древостое или с примесью до 20 – 30 % другой породы мастер может успевать делать записи за 2 и даже 3 мерщиками. Состав бригады для проведения измерений диаметров деревьев (его называют перечетом) зависит как от возможностей записывающего, обычно мастера или помощника лесничего, так и от наличия людей (обычно лесников), которые могут быть привлечены в настоящий момент к этой работе.

Толщину растущих деревьев достаточно просто мы можем измерять не на всем протяжении ствола, а лишь в его нижней комлевой части. Толщину растущих деревьев измеряют на высоте 1,3 м от шейки корня, т.е. на высоте груди человека среднего роста. Поэтому в таксации принято называть диаметр, измеренный на высоте 1,3 м от шейки корня, диаметром на высоте груди. Его обозначают D_m, d_m.

Высотомеры

Профессор Жан Парде высотомерам дает следующую классификацию:

• Высотомеры, при которых измерения производятся с расстояния равного высоте деревьев, Они обоснованы на принципе подобных и равносторонних треугольников.

• Высотомеры, при которых можно производить измерения высот на любом расстоянии от дерева (высотомер Блюме – Лейсса, зеркальный высотомер Фаустмана, высотомер Вейзе и др.).

• Высотомеры, при которых не требуется измерения расстояния до дерева (высотомер Христена).

• Высотомеры, при которых не требуется измерения расстояния до дерева и не нужна рейка, приставляемая к дереву. Этот способ основан на тригонометрическом решении треугольников. Он все же сложен для практического применения.

При пользовании всеми высотомерами, если визирование проводят только на вершину дерева, к результату добавляется высота до глаза наблюдателя.

В настоящее время принцип действия высотомеров в основном основывается на решении прямоугольных или иных треугольников путем измерения одной из его сторон (катета) и острого угла.

Допустим, что нужно измерить высоту дерева, показанного на рисунке 4.6.

Для этого, отойдя от дерева на расстояние АМ=b, примерно равное высоте дерева, надо измерить каким-либо инструментом, установленным на высоте MN=l, угол α = BNC между горизонтальной линией NC и линией визирования NB. Тогда высота дерева:

AB = H = NC tgα + l= b tgα + l, где l – высота до глаз наблюдателя.

Современные высотомеры обычно снабжены дальномерами, что делает измерение базиса относительно легким делом. Старые высотомеры, которые кое-где еще есть в лесничествах, дальномеров не имеют.

Безбазисные высотомеры используют принцип подобия треугольников. Из безбазисных известен высотомер Христена. Для проведения измерений высотомеров Христена требуется шест длиной 2 – 3 м, который приставляют к дереву. Затем отходят на такое расстояние, чтобы при визировании на шест его верхняя часть соответствовала отметке 2 (или 3 м) на высотомере. Визируя на вершину дерева (при этом удерживая на высотомере высоту шеста) находим отметку, которая соответствует высоте дерева (рисунок 4.9)

Измерять высоту с помощью мерной вилки можно, если она имеет специальную разметку. В настоящее время мерные вилки, пригодные для измерения высоты, не выпускаются. Вызвано это низкой точностью измерения высот с помощью мерной вилки и наличием компактных и точных высотомеров.

В лесхозах еще можно встретить маятниковый высотомер Макарова и оптический высотомер Анучина. Последний в силу ряда технических характеристик не дает высокой точности, которая в лучшем случае составляет ± 2 м. Высотомер Макарова, хотя портативен и удобен в работе, но имеет невысокую точность. Вызвано это тем, что маятник высотомера часто заедает, шкала слишком мелкая, т.е. точность тоже будет в пределах ± 2 м. Использовать эти высотомеры можно только тогда, если нет других. Все же это лучше, чем глазомерное определение высоты. Учитывая названное обстоятельство, дадим описание высотомеров Макарова и Анучина.

Лесозащита