Υπολογίστε τη βασική επιφάνεια των δέντρων σε μια δασική έκταση εισάγοντας τη διάμετρο στο ύψος του στήθους (DBH). Απαραίτητος για την απογραφή δασών, τη διαχείριση και την οικολογική έρευνα.
Υπολογίστε την βασική επιφάνεια των δέντρων σε μια δασική έκταση εισάγοντας τη διάμετρο στο ύψος του στήθους (DBH) για κάθε δέντρο. Η βασική επιφάνεια είναι ένα μέτρο της διατομής των κορμών των δέντρων στο ύψος του στήθους (1,3 μέτρα πάνω από το έδαφος).
Βασική Επιφάνεια = (Ï€/4) × DBH² όπου το DBH μετράται σε εκατοστά και το αποτέλεσμα είναι σε τετραγωνικά μέτρα.
Συνολική Βασική Επιφάνεια:
Εισάγετε έγκυρες τιμές διαμέτρου
Ο υπολογιστής βασικής επιφάνειας είναι ένα απαραίτητο εργαλείο για δασολόγους, οικολόγους και διαχειριστές δασών για να ποσοτικοποιήσουν την πυκνότητα των δέντρων και τη δομή του δάσους. Η βασική επιφάνεια αντιπροσωπεύει την εγκάρσια επιφάνεια των κορμών των δέντρων σε ύψος στήθους (συνήθως 1,3 μέτρα ή 4,5 πόδια πάνω από το έδαφος) και είναι μια θεμελιώδης μέτρηση στην απογραφή και διαχείριση δασών. Αυτός ο υπολογιστής σας επιτρέπει να προσδιορίσετε γρήγορα τη βασική επιφάνεια μεμονωμένων δέντρων ή ολόκληρων δασικών εκτάσεων εισάγοντας τη διάμετρο στο ύψος στήθους (DBH) κάθε δέντρου. Κατανοώντας τη βασική επιφάνεια, οι επαγγελματίες της δασολογίας μπορούν να λάβουν ενημερωμένες αποφάσεις σχετικά με τις εργασίες αραίωσης, τη συγκομιδή ξυλείας, την αξιολόγηση οικοτόπων άγριας ζωής και τη γενική παρακολούθηση της υγείας του δάσους.
Η μέτρηση της βασικής επιφάνειας παρέχει πολύτιρες πληροφορίες σχετικά με την πυκνότητα του δασικού πληθυσμού, τον ανταγωνισμό μεταξύ των δέντρων και την πιθανή απόδοση ξυλείας. Αποτελεί μια πιο ακριβή αναπαράσταση της κατοχής του δάσους από το απλό μέτρημα των δέντρων, καθώς λαμβάνει υπόψη τον πραγματικό χώρο που καταλαμβάνουν οι κορμοί των δέντρων. Ο υπολογιστής βασικής επιφάνειας μας απλοποιεί αυτόν τον κρίσιμο υπολογισμό δασολογίας, καθιστώντας τον προσιτό τόσο για επαγγελματίες όσο και για φοιτητές στον τομέα.
Η βασική επιφάνεια ορίζεται ως η εγκάρσια επιφάνεια ενός κορμού δέντρου που μετράται στο ύψος στήθους (1,3 μέτρα ή 4,5 πόδια πάνω από το έδαφος). Για ένα μεμονωμένο δέντρο, αντιπροσωπεύει την επιφάνεια μιας υποθετικής "φωτογραφίας" μέσω του κορμού του δέντρου στο ύψος στήθους. Όταν υπολογίζεται για μια δασική έκταση, η βασική επιφάνεια αντιπροσωπεύει το άθροισμα όλων των ατομικών βασικών επιφανειών δέντρων, που συνήθως εκφράζεται σε τετραγωνικά μέτρα ανά εκτάριο (m²/ha) ή τετραγωνικά πόδια ανά στρέμμα (ft²/acre).
Η έννοια της βασικής επιφάνειας είναι ιδιαίτερα χρήσιμη γιατί:
Η βασική επιφάνεια ενός δέντρου υπολογίζεται χρησιμοποιώντας τον τύπο:
Όπου:
Για πρακτικές εφαρμογές δασολογίας, η βασική επιφάνεια συχνά μετατρέπεται σε τετραγωνικά μέτρα χρησιμοποιώντας:
Η διαίρεση με το 10.000 μετατρέπει τα τετραγωνικά εκατοστά σε τετραγωνικά μέτρα.
Για μια δασική έκταση, η συνολική βασική επιφάνεια είναι το άθροισμα των βασικών επιφανειών όλων των ατομικών δέντρων:
Όπου n είναι ο αριθμός των δέντρων στην έκταση.
Ο υπολογιστής βασικής επιφάνειας μας έχει σχεδιαστεί ώστε να είναι διαισθητικός και απλός. Ακολουθήστε αυτά τα βήματα για να υπολογίσετε τη βασική επιφάνεια μεμονωμένων δέντρων ή δασικών εκτάσεων:
Εισάγετε τις διαμέτρους των δέντρων: Εισάγετε τη διάμετρο στο ύψος στήθους (DBH) για κάθε δέντρο σε εκατοστά. Μπορείτε να προσθέσετε όσα περισσότερα δέντρα χρειάζεστε κάνοντας κλικ στο κουμπί "Προσθήκη Δέντρου".
Δείτε τα ατομικά αποτελέσματα: Ο υπολογιστής θα υπολογίζει άμεσα τη βασική επιφάνεια για κάθε δέντρο καθώς εισάγετε τις διαμέτρους.
Λάβετε τη συνολική βασική επιφάνεια: Ο υπολογιστής προσθέτει αυτόματα τις βασικές επιφάνειες όλων των δέντρων και εμφανίζει τη συνολική βασική επιφάνεια σε τετραγωνικά μέτρα.
Οπτικοποιήστε τα δεδομένα: Ο υπολογιστής περιλαμβάνει ένα στοιχείο οπτικοποίησης που σας βοηθά να κατανοήσετε τη σχετική συμβολή κάθε δέντρου στη συνολική βασική επιφάνεια.
Αντιγράψτε τα αποτελέσματα: Χρησιμοποιήστε το κουμπί "Αντιγραφή Αποτελέσματος" για να αντιγράψετε τη υπολογισμένη βασική επιφάνεια για χρήση σε αναφορές ή περαιτέρω ανάλυση.
Οι υπολογισμοί βασικής επιφάνειας είναι ζωτικής σημασίας σε πολλές εφαρμογές δασολογίας και οικολογίας:
Οι δασολόγοι χρησιμοποιούν τη βασική επιφάνεια για να:
Οι οικολόγοι και οι ερευνητές χρησιμοποιούν τη βασική επιφάνεια για να:
Οι επαγγελματίες διατήρησης χρησιμοποιούν τη βασική επιφάνεια για να:
Απογραφή Ξυλείας: Ένας δασολόγος μετρά τη DBH όλων των δέντρων σε μια δείγματική έκταση για να υπολογίσει τη συνολική βασική επιφάνεια, η οποία βοηθά στην εκτίμηση του όγκου και της αξίας της ξυλείας.
Απόφαση Αραίωσης: Υπολογίζοντας τη τρέχουσα βασική επιφάνεια μιας έκτασης (π.χ., 30 m²/ha) και συγκρίνοντάς την με τη στοχευμένη βασική επιφάνεια (π.χ., 20 m²/ha), ένας δασολόγος μπορεί να προσδιορίσει πόσο πρέπει να αραίωσει.
Αξιολόγηση Οικοτόπου Άγριας Ζωής: Οι ερευνητές χρησιμοποιούν μετρήσεις βασικής επιφάνειας για να χαρακτηρίσουν τη δομή του δάσους και να αξιολογήσουν την καταλληλότητα του οικοτόπου για είδη που απαιτούν συγκεκριμένες πυκνότητες δασών.
Δέσμευση Άνθρακα: Οι επιστήμονες χρησιμοποιούν τη βασική επιφάνεια ως μεταβλητή εισόδου σε μοντέλα που εκτιμούν την ποσότητα του άνθρακα που αποθηκεύεται σε οικοσυστήματα δασών.
Παρακολούθηση Υγείας Δασών: Παρακολουθώντας τις αλλαγές στη βασική επιφάνεια με την πάροδο του χρόνου, οι διαχειριστές μπορούν να ανιχνεύσουν πτώσεις στην υγεία του δάσους λόγω ασθενειών, παρασίτων ή κλιματικής αλλαγής.
Ενώ η βασική επιφάνεια είναι ένα ευρέως χρησιμοποιούμενο μέτρο στη δασολογία, υπάρχουν αρκετές εναλλακτικές ή συμπληρωματικές μετρήσεις:
Ο SDI λαμβάνει υπόψη τόσο τον αριθμό των δέντρων όσο και το μέγεθός τους, καθιστώντας τον χρήσιμο για τη σύγκριση εκτάσεων με διαφορετικές δομές ηλικίας. Υπολογίζεται χρησιμοποιώντας:
Όπου N είναι ο αριθμός των δέντρων ανά εκτάριο και QMD είναι η τετραγωνική μέση διάμετρος.
Η RD συγκρίνει την τρέχουσα πυκνότητα μιας έκτασης με τη μέγιστη πυκνότητα που είναι δυνατή για δέντρα αυτού του μεγέθους και είδους. Βοηθά στον προσδιορισμό του πότε μια έκταση πλησιάζει τις συνθήκες αυτοαραίωσης.
Ο LAI μετρά την συνολική επιφάνεια φύλλων ανά μονάδα επιφάνειας εδάφους. Είναι ιδιαίτερα χρήσιμος για τη μελέτη της παραγωγικότητας του δάσους και της αλληλεπίδρασης του φωτός.
Χρησιμοποιούμενος σε οικολογικές μελέτες, ο IVI συνδυάζει μετρήσεις σχετικής πυκνότητας, σχετικής κυριαρχίας (συνήθως βάσει βασικής επιφάνειας) και σχετικής συχνότητας για να αξιολογήσει τη συνολική οικολογική σημασία των ειδών σε μια κοινότητα.
Η έννοια της βασικής επιφάνειας έχει μια πλούσια ιστορία στην ανάπτυξη σύγχρονων πρακτικών δασολογίας:
Η χρήση της βασικής επιφάνειας ως μέτρου δασολογίας χρονολογείται από τις πρώτες μέρες της επιστημονικής δασολογίας τον 18ο αιώνα στη Γερμανία. Ο Γερμανός δασολόγος Heinrich Cotta (1763-1844) ήταν από τους πρώτους που ανέπτυξαν συστηματικές μεθόδους για την απογραφή και τη διαχείριση δασών, θέτοντας τα θεμέλια για ποσοτικές μετρήσεις όπως η βασική επιφάνεια.
Μέχρι τα μέσα του 19ου αιώνα, οι Ευρωπαίοι δασολόγοι είχαν καθιερώσει τυποποιημένες μεθόδους για τη μέτρηση των διαμέτρων και τον υπολογισμό της βασικής επιφάνειας. Η έννοια διαδόθηκε στη Βόρεια Αμερική με την ίδρυση επαγγελματικών σχολών δασολογίας στα τέλη του 19ου αιώνα.
Ο 20ός αιώνας είδε την τελειοποίηση των τεχνικών μέτρησης της βασικής επιφάνειας και την ενσωμάτωσή τους σε ολοκληρωμένα συστήματα απογραφής δασών. Η ανάπτυξη της δειγματοληψίας μεταβλητής ακτίνας (γνωστή και ως κρουαζιέρα πρίσματος) από τον Walter Bitterlich τη δεκαετία του 1940 επανάστασε την αποδοτικότητα της εκτίμησης της βασικής επιφάνειας σε απογραφές δασών.
Οι πρόσφατες δεκαετίες έχουν δει την ενσωμάτωση μετρήσεων βασικής επιφάνειας με προηγμένες τεχνολογίες:
Σήμερα, η βασική επιφάνεια παραμένει ένα θεμελιώδες μέτρο στη βιώσιμη διαχείριση δασών παγκοσμίως, με εφαρμογές που επεκτείνονται στην έρευνα για την κλιματική αλλαγή, τη διατήρηση της βιοποικιλότητας και την εκτίμηση υπηρεσιών οικοσυστήματος.
Ακολουθούν παραδείγματα σε διάφορες γλώσσες προγραμματισμού για τον υπολογισμό της βασικής επιφάνειας:
1' Excel τύπος για τη βασική επιφάνεια ενός δέντρου (cm²)
2=PI()*(A1^2)/4
3
4' Excel τύπος για τη βασική επιφάνεια ενός δέντρου (m²)
5=PI()*(A1^2)/40000
6
7' Excel VBA συνάρτηση για τη συνολική βασική επιφάνεια
8Function TotalBasalArea(diameters As Range) As Double
9 Dim total As Double
10 Dim cell As Range
11
12 total = 0
13 For Each cell In diameters
14 If IsNumeric(cell.Value) And cell.Value > 0 Then
15 total = total + (Application.WorksheetFunction.Pi() * (cell.Value ^ 2)) / 40000
16 End If
17 Next cell
18
19 TotalBasalArea = total
20End Function
21
1import math
2
3def calculate_basal_area_cm2(dbh_cm):
4 """Υπολογισμός βασικής επιφάνειας σε τετραγωνικά εκατοστά."""
5 if dbh_cm <= 0:
6 return 0
7 return (math.pi / 4) * (dbh_cm ** 2)
8
9def calculate_basal_area_m2(dbh_cm):
10 """Υπολογισμός βασικής επιφάνειας σε τετραγωνικά μέτρα."""
11 return calculate_basal_area_cm2(dbh_cm) / 10000
12
13def calculate_total_basal_area(dbh_list):
14 """Υπολογισμός συνολικής βασικής επιφάνειας για μια λίστα διαμέτρων δέντρων."""
15 return sum(calculate_basal_area_m2(dbh) for dbh in dbh_list if dbh > 0)
16
17# Παράδειγμα χρήσης
18tree_diameters = [15, 22, 18, 30, 25]
19total_ba = calculate_total_basal_area(tree_diameters)
20print(f"Συνολική βασική επιφάνεια: {total_ba:.4f} m²")
21
1function calculateBasalArea(dbh) {
2 // dbh σε εκατοστά, επιστρέφει τη βασική επιφάνεια σε τετραγωνικά μέτρα
3 if (dbh <= 0) return 0;
4 return (Math.PI / 4) * Math.pow(dbh, 2) / 10000;
5}
6
7function calculateTotalBasalArea(diameters) {
8 return diameters
9 .filter(dbh => dbh > 0)
10 .reduce((total, dbh) => total + calculateBasalArea(dbh), 0);
11}
12
13// Παράδειγμα χρήσης
14const treeDiameters = [15, 22, 18, 30, 25];
15const totalBasalArea = calculateTotalBasalArea(treeDiameters);
16console.log(`Συνολική βασική επιφάνεια: ${totalBasalArea.toFixed(4)} m²`);
17
1public class BasalAreaCalculator {
2 public static double calculateBasalArea(double dbhCm) {
3 // Επιστρέφει τη βασική επιφάνεια σε τετραγωνικά μέτρα
4 if (dbhCm <= 0) return 0;
5 return (Math.PI / 4) * Math.pow(dbhCm, 2) / 10000;
6 }
7
8 public static double calculateTotalBasalArea(double[] diameters) {
9 double total = 0;
10 for (double dbh : diameters) {
11 if (dbh > 0) {
12 total += calculateBasalArea(dbh);
13 }
14 }
15 return total;
16 }
17
18 public static void main(String[] args) {
19 double[] treeDiameters = {15, 22, 18, 30, 25};
20 double totalBA = calculateTotalBasalArea(treeDiameters);
21 System.out.printf("Συνολική βασική επιφάνεια: %.4f m²%n", totalBA);
22 }
23}
24
1# R συνάρτηση για τον υπολογισμό της βασικής επιφάνειας
2calculate_basal_area <- function(dbh_cm) {
3 # Επιστρέφει τη βασική επιφάνεια σε τετραγωνικά μέτρα
4 if (dbh_cm <= 0) return(0)
5 return((pi / 4) * (dbh_cm^2) / 10000)
6}
7
8calculate_total_basal_area <- function(dbh_vector) {
9 valid_dbh <- dbh_vector[dbh_vector > 0]
10 return(sum(sapply(valid_dbh, calculate_basal_area)))
11}
12
13# Παράδειγμα χρήσης
14tree_diameters <- c(15, 22, 18, 30, 25)
15total_ba <- calculate_total_basal_area(tree_diameters)
16cat(sprintf("Συνολική βασική επιφάνεια: %.4f m²\n", total_ba))
17
1using System;
2
3public class BasalAreaCalculator
4{
5 public static double CalculateBasalArea(double dbhCm)
6 {
7 // Επιστρέφει τη βασική επιφάνεια σε τετραγωνικά μέτρα
8 if (dbhCm <= 0) return 0;
9 return (Math.PI / 4) * Math.Pow(dbhCm, 2) / 10000;
10 }
11
12 public static double CalculateTotalBasalArea(double[] diameters)
13 {
14 double total = 0;
15 foreach (double dbh in diameters)
16 {
17 if (dbh > 0)
18 {
19 total += CalculateBasalArea(dbh);
20 }
21 }
22 return total;
23 }
24
25 public static void Main()
26 {
27 double[] treeDiameters = {15, 22, 18, 30, 25};
28 double totalBA = CalculateTotalBasalArea(treeDiameters);
29 Console.WriteLine($"Συνολική βασική επιφάνεια: {totalBA:F4} m²");
30 }
31}
32
Η βασική επιφάνεια στη δασολογία είναι η εγκάρσια επιφάνεια ενός κορμού δέντρου που μετράται στο ύψος στήθους (1,3 μέτρα ή 4,5 πόδια πάνω από το έδαφος). Για μια δασική έκταση, είναι το άθροισμα όλων των ατομικών βασικών επιφανειών δέντρων, που συνήθως εκφράζεται σε τετραγωνικά μέτρα ανά εκτάριο (m²/ha) ή τετραγωνικά πόδια ανά στρέμμα (ft²/acre).
Η βασική επιφάνεια είναι σημαντική γιατί παρέχει μια τυποποιημένη μέτρηση της πυκνότητας του δάσους, συσχετίζεται καλά με τον όγκο και τη βιομάζα του δάσους, υποδεικνύει τον ανταγωνισμό μεταξύ των δέντρων, βοηθά στον προσδιορισμό των κατάλληλων εντάσεων αραίωσης και υπηρετεί ως είσοδος για διάφορα μοντέλα ανάπτυξης δασών.
Η DBH μετράται σε ένα τυποποιημένο ύψος 1,3 μέτρων (4,5 πόδια) πάνω από το έδαφος στην ανηφορική πλευρά του δέντρου. Συνήθως μετράται χρησιμοποιώντας μια ταινία διαμέτρου (d-tape), η οποία μετατρέπει τη μέτρηση της περιφέρειας απευθείας σε διάμετρο.
Η βέλτιστη βασική επιφάνεια εξαρτάται από τον τύπο του δάσους, τους στόχους διαχείρισης και τις συνθήκες του τόπου. Γενικά:
Η βασική επιφάνεια ανά εκτάριο υπολογίζεται με:
Ναι, οι δασολόγοι συχνά χρησιμοποιούν τεχνικές δειγματοληψίας όπως οι εκτάσεις μεταβλητής ακτίνας (κρουαζιέρα πρίσματος) ή οι στατικές εκτάσεις για να εκτιμήσουν τη βασική επιφάνεια αποδοτικά σε μεγάλες δασικές περιοχές χωρίς να μετρήσουν κάθε δέντρο.
Η βασική επιφάνεια συσχετίζεται θετικά με τη βιομάζα και την αποθήκευση άνθρακα. Τα δάση με υψηλότερες βασικές επιφάνειες γενικά αποθηκεύουν περισσότερο άνθρακα, αν και η σχέση ποικίλλει ανάλογα με τα είδη, την ηλικία και τις συνθήκες του τόπου. Οι μετρήσεις βασικής επιφάνειας συχνά χρησιμοποιούνται ως είσοδοι σε μοντέλα εκτίμησης άνθρακα.
Σε ενεργά διαχειριζόμενα δάση, η βασική επιφάνεια θα πρέπει να μετράται πριν και μετά τις εργασίες αραίωσης και συνήθως κάθε 5-10 χρόνια ως μέρος κανονικής απογραφής δασών. Η συχνότητα εξαρτάται από τους ρυθμούς ανάπτυξης και την ένταση διαχείρισης.
Ναι, η βασική επιφάνεια χρησιμοποιείται συχνά σε εξισώσεις όγκου. Όταν συνδυάζεται με το ύψος του δέντρου και έναν παράγοντα μορφής, η βασική επιφάνεια μπορεί να παρέχει καλή εκτίμηση του όγκου του δέντρου χρησιμοποιώντας τον τύπο: Όγκος = Βασική Επιφάνεια × Ύψος × Παράγοντας Μορφής.
Η βασική επιφάνεια μετρά την εγκάρσια επιφάνεια που καταλαμβάνουν οι κορμοί δέντρων, ενώ η πυκνότητα στάθμης αναφέρεται συνήθως στον αριθμό των δέντρων ανά μονάδα επιφάνειας. Η βασική επιφάνεια λαμβάνει υπόψη το μέγεθος των δέντρων, καθιστώντας την καλύτερο δείκτη της κατοχής του χώρου από το δάσος από απλές μετρήσεις αριθμού δέντρων.
Η βασική επιφάνεια θα πρέπει να μετράται πριν και μετά τις εργασίες αραίωσης και συνήθως κάθε 5-10 χρόνια ως μέρος κανονικής απογραφής δασών. Η συχνότητα εξαρτάται από τους ρυθμούς ανάπτυξης και την ένταση διαχείρισης.
Η βασική επιφάνεια έχει θετική συσχέτιση με τη βιομάζα και την αποθήκευση άνθρακα. Δάση με υψηλότερες βασικές επιφάνειες γενικά αποθηκεύουν περισσότερο άνθρακα, αν και η σχέση ποικίλλει ανάλογα με τα είδη, την ηλικία και τις συνθήκες του τόπου. Οι μετρήσεις βασικής επιφάνειας χρησιμοποιούνται συχνά ως είσοδοι σε μοντέλα εκτίμησης άνθρακα.
Avery, T.E., & Burkhart, H.E. (2015). Forest Measurements (5η έκδοση). Waveland Press.
Husch, B., Beers, T.W., & Kershaw, J.A. (2003). Forest Mensuration (4η έκδοση). John Wiley & Sons.
West, P.W. (2009). Tree and Forest Measurement (2η έκδοση). Springer.
Van Laar, A., & Akça, A. (2007). Forest Mensuration. Springer.
Kershaw, J.A., Ducey, M.J., Beers, T.W., & Husch, B. (2016). Forest Mensuration (5η έκδοση). Wiley-Blackwell.
Society of American Foresters. (2018). The Dictionary of Forestry. Society of American Foresters.
Food and Agriculture Organization of the United Nations. (2020). Global Forest Resources Assessment 2020. FAO. https://www.fao.org/forest-resources-assessment/en/
USDA Forest Service. (2021). Forest Inventory and Analysis National Program. https://www.fia.fs.fed.us/
Bitterlich, W. (1984). The Relascope Idea: Relative Measurements in Forestry. Commonwealth Agricultural Bureaux.
Pretzsch, H. (2009). Forest Dynamics, Growth and Yield: From Measurement to Model. Springer.
Πρόταση Μετα-τίτλου: Υπολογιστής Βασικής Επιφάνειας για Δέντρα Δασών: Υπολογίστε DBH & Πυκνότητα Δάσους
Πρόταση Μετα-περιγραφής: Υπολογίστε τη βασική επιφάνεια των δέντρων δασών με το δωρεάν διαδικτυακό εργαλείο μας. Εισάγετε τη διάμετρο στο ύψος στήθους (DBH) για να μετρήσετε την πυκνότητα και τη δομή του δάσους για τη διαχείριση δασών.
Ανακαλύψτε περισσότερα εργαλεία που μπορεί να είναι χρήσιμα για τη ροή εργασίας σας