СПОСОБ АНАЛИЗА КОМЛЕВОЙ ЧАСТИ РАСТУЩЕГО ДЕРЕВА Российский патент 2005 года по МПК A01G23/00 A01G23/02 G01N33/46 

Изобретение относится к дендрометрии и может быть использовано в природообустройстве, экологическом мониторинге и охране окружающей среды учетом изменений формы комлевой части растущего дерева.

Известен способ анализа древесного ствола, в том числе и комлевой части (см., например, учебник: В.К. Захаров. Лесная таксация. Изд-е 2-е, исправл. и доп. - М.: Лесная промышленность, 1967. - С.301, 304), включающий два частных процесса: а) полевых операций по отбору и обмеру деревьев; б) камеральной обработки полевых материалов. Предлагаемое техническое решение относится к обеим частям.

По первой части способ по аналогу включает действия: выбор участка насаждения и его характеристика, отбор одного, нескольких или всех деревьев с описанием их таксационных показателей, действия по измерению ствола с разметкой ствола на секции одинаковой длины.

Недостатком известного способа является трудность измерения ствола растущего дерева, причем в комлевой части часто наблюдаются сечения неправильной формы с выступами и впадинами. Таким образом, этот способ пригоден преимущественно для анализа лесных деревьев с правильной и ровной образующей ствола и не может быть применен на низкокачественных деревьях. Последние крайне необходимы для экологических исследований, например инженерно-экологического мониторинга территории путем испытания стволовой части худших по качеству деревьев.

Известен также способ анализа древесного ствола по патенту №2201593 от 27.03.2003 г., включающий разметку ствола на секции некратной длины в зависимости от расположения неровностей ствола, причем секции некратной длины размечают, по крайней мере, дважды - вначале по местам наименьших диаметров между неровностями поверхности ствола дерева, а затем по вершинам этих неровностей с измерением соответствующих расстояний от корневой шейки, причем кратные длины секций определяют по ровным участкам малой кривизны ствола, а некратные длины секций определяют по неровным участкам значительной кривизны ствола, включая и комлевую часть ствола растущего дерева.

Недостатком является измерение диаметров ствола, что не позволяет на неровностях точно измерять некруглую форму сечения ствола в комлевой части растущего дерева.

Технический результат - повышение точности анализа древесных стволов растущих деревьев с низким качеством формы в комлевой части и расширение применения способа анализа на одиночно растущие деревья, например растущие в полезащитных полосах.

Этот технический результат достигается тем, что в способе анализа комлевой части растущего дерева, включающем разметку ствола на секции кратной или некратной длины в зависимости от расположения неровностей ствола с измерением соответствующих расстояний от корневой шейки, причем кратные длины секций размечают по ровным участкам комлевой части ствола, а некратные длины секций - по неровным участкам комлевой части, по крайней мере, дважды, измерения вдоль и поперек ствола по секциям выполняют гибкой мерной лентой, причем поперек ствола измеряют гибкой мерной лентой периметр сечения ствола, при этом на ровных участках комлевой части растущего дерева измерения периметра сечения мерной лентой выполняют через 0,5 метра от корневой шейки растущего дерева до высоты 2,5-3,0 метра.

В камеральных условиях форму комлевой части растущего дерева определяют по формуле

где х - расстояние от корневой шейки, м;

Р - периметр сечения, см;

Р₀ - периметр сечения ствола около корневой шейки растущего дерева, см;

а₁..._{а6 - параметры статистической модели формы ствола без выпуклых и вогнутых участков, значения которых зависят от формы комлевой части конкретного растущего дерева.}

В камеральных условиях форму комлевой части растущего дерева, имеющей выпуклый участок определяют по формуле

где а₇..._{а10 - параметры части статистической модели, описывающей неровность выпуклого участка ствола.}

В камеральных условиях форму комлевой части растущего дерева, имеющей вогнутый участок, определяют по формуле

где а₇..._{а10 - параметры части статистической модели, описывающей неровность вогнутого участка ствола.}

Сущность технического решения заключается в том, что по форме комлевой части многих растущих деревьев по периметрам сечений делают выводы о качестве условий произрастания, то есть об экологических условиях территории. При этом чем ровнее комлевая часть ствола, тем качественнее условия произрастания и экологический режим на территории. Чем больше неровностей и чем они крупнее относительно ствола, тем хуже экологические условия территории.

Положительный эффект заключается в принятии в качестве объектов дендрометрии деревьев со стволами неправильной стереометрической формы в комлевой части, например, для экологического мониторинга.

Существенной новизной является измерение периметра сечения вместо диаметра, что точнее позволяет оценить форму комлевой части растущего дерева.

Предлагаемое техническое решение обладает существенными признаками новизны, положительным эффектом и перспективой расширения областей практического применения дендрометрии в инженерной экологии и экологическом мониторинге.

Из научно-технической и патентной литературы материалов, порочащих новизну предлагаемого способа, не обнаружено.

На фиг.1 показана схема измерения комлевой части растущего дерева гибкой мерной лентой; на фиг.2 - поперечное сечение ствола с мерной лентой по периметру; на фиг.3 - схема измерения, по меньшей мере, в трех сечениях выпуклого участка на стволе растущего дерева; на фиг.4 - схема измерения вогнутого участка на стволе дерева.

Способ анализа комлевой части растущего дерева включает следующие действия.

Растущее дерево 1 вначале осматривается. Измерения выполняют с доступной для подхода человека стороны. После этого отмечают место расположения корневой шейки, например, в виде риски, наносимой ножом или метки мелом. Затем гибкую мерную ленту 2 прикладывают вдоль ствола и отмечают расстояния через 0,5 метра, нанося также риски или метки. В каждом из сечений ствол обхватывают гибкой мерной лентой и измеряют периметр в сантиметрах.

Данные заносят в журнал и затем их обрабатывают для получения в камеральных условиях форму комлевой части растущего дерева по формуле где х - расстояние от корневой шейки, м, Р - периметр сечения, см, Р₀ - периметр сечения ствола около корневой шейки растущего дерева, см, а₁..._{а6 - параметры статистической модели формы ствола, значения которых зависят от формы комлевой части конкретного растущего дерева.}

Если на стволе находится выпуклый участок, то его измеряют по меньшей мере на трех сечениях и дополнительно определяют форму уравнением

где a₇..._{a10 - параметры части статистической модели, описывающей неровность выпуклого участка ствола.}

Если же на стволе находится вогнутый участок, то его измеряют также не менее чем в трех сечениях и определяют форму уравнением

где а₇..._{a10 - параметры части статистической модели, описывающей неровность вогнутого участка ствола.}

По поведению отдельных составляющих статистических моделей каждого растущего дерева и по совокупностям уравнений судят об экологическом состоянии территории, на которой произрастают измеряемые деревья.

Способ анализа комлевой части растущего дерева реализуется, например, при измерении комлевой части деревьев из полезащитной полосы, следующим образом.

Вначале на полезащитной полосе выбирается участок с растущими деревьями, например не менее чем 20 штук. После этого рисуют карту с расположением каждого из деревьев на участке. При этом измеряют расстояния между соседними деревьями, например мерной геодезической лентой, по центрам стволов деревьев.

На каждом растущем дереве 1 отмечают корневую шейку и ставят риску или метку. Затем гибкой мерной лентой 2, например швейной лентой с сантиметровыми делениями, прикладываются вдоль ствола, начиная от корневой шейки. Через 0,5 м ставят метки или риски. Затем на каждом сечении ствола измеряют гибкой мерной лентой периметр сечения.

Данные заносят в журнал и затем их обрабатывают для получения в камеральных условиях форму комлевой части растущего дерева по формуле где х - расстояние от корневой шейки, м, Р - периметр сечения, см, Р₀ - периметр сечения ствола около корневой шейки растущего дерева, см, а₁..._{а6 - параметры статистической модели формы ствола, значения которых зависят от формы комлевой части конкретного растущего дерева, а7...a10 - параметры части статистической модели, описывающей неровности выпуклого или вогнутого участка ствола.}

Эффективность нового способа проявляется в том, что он позволяет анализировать любые растущие деревья со стволами неправильной стереометрической формы в комлевой части. Особенно это становится важным для полезащитных полос, придорожных полос, прибрежных водозащитных полос, охранной зоны населенных пунктов, защитных лесов химических, металлургических и иных предприятий.

Причем кратность длин секций не имеет существенного значения при использовании метода математического описания части боковой образующей всего ствола. Область применения способа анализа комлевой части растущих деревьев расширяется также на инженерно-экологические исследования, в особенности в экологически опасных зонах, например вокруг заводов и других загрязняющих окружающую природу промышленных объектов.

При этом возможен экологический мониторинг путем слежения за изменением формы комлевой части растущих в течение нескольких десятилетий деревьев.

Изобретение относится к дендрометрии и может быть использовано в природообустройстве, экологическом мониторинге и охране окружающей среды последовательным учетом изменений формы комлевой части растущего дерева. Измерения вдоль и поперек ствола по секциям выполняют гибкой мерной лентой. Поперек ствола измеряют гибкой мерной лентой периметр сечения ствола. На ровных участках комлевой части растущего дерева измерения периметра сечения мерной лентой выполняют через 0,5 метра от корневой шейки растущего дерева до высоты 2,5-3,0 метра. Это позволит повысить точность анализа древесных стволов растущих деревьев с низким качеством формы в комлевой части и расширить применение способа анализа на одиночно растущие деревья, например растущие в полезащитных полосах. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Способ анализа комлевой части растущего дерева, включающий разметку ствола на секции кратной или некратной длины в зависимости от расположения неровностей ствола с измерением соответствующих расстояний от корневой шейки, причем кратные длины секции размечают по ровным участкам комлевой части ствола, а некратные длины секций - по неровным участкам комлевой части, по крайней мере, дважды, отличающийся тем, что измерения вдоль и поперек ствола по секциям выполняют гибкой мерной лентой, причем поперек ствола измеряют гибкой мерной лентой периметр сечения ствола, при этом на ровных участках комлевой части растущего дерева измерения периметра сечения мерной лентой выполняют через 0,5 м от корневой шейки растущего дерева до высоты 2,5-3,0 м.2. Способ анализа комлевой части растущего дерева по п.1, отличающийся тем, что в камеральных условиях форму комлевой части растущего дерева определяют по формуле

где Р - периметр сечения, см;

Р₀ - периметр сечения ствола около корневой шейки растущего дерева, см;

a₁..._{a6 - параметры статистической модели формы ствола без выпуклых и вогнутых участков, значения которых зависят от формы комлевой части конкретного растущего дерева;}

х - расстояние от корневой шейки, м.

,

где а₇..._{а10 - параметры части статистической модели, описывающей неровность выпуклого участка ствола.}

где а₇..._{а10 - параметры части статистической модели, описывающей неровность вогнутого участка ствола.}