Meža koku bazālās virsmas kalkulators - Brīva DHH uz laukuma pārveidošanas rīks

Meža koku šķērslaukuma kalkulators

Šķērslaukuma kalkulators nosaka koka stumbra šķērsgriezuma laukumu pēc diametra krūšu augstumā (DBH), pēc tam saskaita vairāku koku laukumus, lai iegūtu kopējo rādītāju parauglaukumam vai audzei. Šķērslaukums ir mežniecībā plaši izmantots mērījums. Tas parāda, cik lielu zemes platību aizņemtu audzes koku stumbri, ja tos krūšu augstumā nozāģētu līdzeni.

Kas ir šķērslaukums?

Šķērslaukums ir koka stumbra šķērsgriezuma laukums, ko mēra krūšu augstumā. Krūšu augstums ir noteikts 1,3 metrus (4,5 pēdas) virs zemes. Viena koka šķērslaukumu parasti izsaka kvadrātcentimetros vai kvadrātmetros. Visas audzes šķērslaukums ir katra koka šķērslaukumu summa, ko parasti norāda uz hektāru (m²/ha) vai akru (ft²/acre).

Šķērslaukums ir noderīgs, jo tas ņem vērā koku izmēru, ne tikai koku skaitu. Audzei ar 100 tieviem jaunajiem kokiem var būt daudz mazāks šķērslaukums nekā audzei ar 20 lieliem, veciem kokiem. Mežniecības speciālisti izmanto šķērslaukumu, lai salīdzinātu audžu blīvumu, novērtētu kokmateriālu tilpumu, plānotu retināšanu un laika gaitā izsekotu meža augšanai.

Mērīšanas augstums 1,3 metri mežniecībā ir sena konvencija. Tas atrodas virs lielākajai daļai koku pie pamatnes raksturīgās izplestās un nelīdzenās koksnes, bet joprojām ir pietiekami zems, lai to varētu izmērīt bez īpaša aprīkojuma.

Šķērslaukuma formula

Tā kā koka stumbrs šķērsgriezumā aptuveni atgādina apli, šķērslaukuma aprēķinā izmanto apļa laukuma formulu, kurā rādiusa vietā lieto diametru:

$B = \frac{\pi}{4} \times D²$

• B ir viena koka šķērslaukums, bet D ir diametrs krūšu augstumā, izteikts centimetros.
• π (pī) ir aptuveni 3,14159.
• Rezultātu izsaka kvadrātcentimetros (cm²).

Lai pārvērstu rezultātu kvadrātmetros, daliet to ar 10 000, jo 1 m² ir vienāds ar 10 000 cm²:

$B_m = \frac{\pi}{4} \times D² \div 10000$

kur $B_m$ ir šķērslaukums kvadrātmetros.

Koku grupai saskaitiet katra koka šķērslaukumu:

$T = \sum B$

kur T ir kopējais šķērslaukums, bet summa tiek aprēķināta par katru izmērīto koku.

Ja koki tika izmērīti parauglaukumā, kas ir mazāks par hektāru, daliet parauglaukuma kopējo šķērslaukumu ar parauglaukuma platību hektāros, lai iegūtu šķērslaukumu uz hektāru.

Kā aprēķināt šķērslaukumu: aprēķinu piemēri

Viens koks. Kokam, kura DBH ir 30 cm, šķērslaukums ir:

(π/4) × 30² = 706,86 cm² = 0,0707 m²

Vairāki koki. Nelielā parauglaukumā aug trīs koki, kuru DBH vērtības ir 20 cm, 25 cm un 35 cm.

Parauglaukuma kopējais šķērslaukums ir aptuveni 0,177 m². Ja parauglaukuma platība ir 0,05 hektāri, audzes šķērslaukums uz hektāru ir 0,1767 ÷ 0,05 ≈ 3,53 m²/ha.

Šī kalkulatora lietošana

1. Ievadiet pirmā koka DBH centimetros. Izmantojiet “Pievienot koku”, lai pievienotu rindu katram nākamajam kokam.
2. Kalkulators pieņem vērtības, kas ir lielākas par 0 un nepārsniedz 1 000 cm.
3. Visu koku kopējais šķērslaukums tiek parādīts zem saraksta kvadrātmetros, noapaļots līdz četrām zīmēm aiz komata. Joslu diagrammā zem kopējā rādītāja atsevišķi parādīts katra koka šķērslaukums.
4. Izmantojiet “Kopēt rezultātu”, lai kopētu kopējo rādītāju izmantošanai izklājlapā vai pārskatā.
5. Lai iegūtu šķērslaukumu uz hektāru no parauglaukuma, daliet kopējo šķērslaukumu ar parauglaukuma platību hektāros.

Piezīmes par mērījumiem

Formula pieņem, ka stumbrs ir perfekti apaļš. Dabā stumbri bieži ir nedaudz ovāli, īpaši sugām ar izteiktām sakņu pamatnēm vai vētras radītiem bojājumiem. Neregulāram stumbram izmēriet diametru divas reizes savstarpēji perpendikulāros virzienos un aprēķiniet abu rādījumu vidējo.

Tā kā formulā diametrs tiek kāpināts kvadrātā, nelielas mērījuma kļūdas aprēķina rezultātā palielinās. Ja 30 cm koku nolasa kā 32 cm, tikai 2 cm liela kļūda palielina aprēķināto šķērslaukumu par aptuveni 14 procentiem. Ap stumbru aptīta diametra mērlente lauka mērījumos parasti ir precīzāka nekā bīdmēris.

Koka izmērs būtiski ietekmē šķērslaukumu. 5 cm jauna koka šķērslaukums ir aptuveni 0,002 m², bet 50 cm kokam tas ir aptuveni 0,196 m², tieši 100 reižu lielāks. Vienam vecam dabiskā meža kokam ar 150 cm DBH šķērslaukums ir aptuveni 1,77 m², kas atbilst 900 kokiem ar 5 cm DBH. Tāpēc daudzās meža inventarizācijās nosaka minimālo DBH, bieži aptuveni 10 cm, un neuzskaita mazākus jaunos kokus, kas kopējo rādītāju palielina tikai nedaudz.

Kāpēc mežniecības speciālisti mēra šķērslaukumu

Šķērslaukums palīdz veikt vairākus praktiskus meža apsaimniekošanas uzdevumus.

• Audzes biezības salīdzināšana. Tas ļauj salīdzināt dažāda vecuma un sugu audzes vienā mērogā, jo atspoguļo koku stumbru faktiski aizņemto telpu.
• Tilpuma novērtēšana. Šķērslaukums cieši korelē ar koksnes tilpumu audzē, tāpēc to bieži izmanto kā ievaddatus kokmateriālu tilpuma formulās.
• Retināšanas plānošana. Mežniecības speciālisti bieži retina audzi, kad tās šķērslaukums pārsniedz mērķa vērtību, lai samazinātu atlikušo koku konkurenci par gaismu un ūdeni.
• Augšanas izsekošana. Šķērslaukums, kas izmērīts divos laika punktos, parāda, cik ātri audze aug vai cik lielā mērā to ir samazinājis traucējums, piemēram, vētra vai mizgraužu savairošanās.

Tipiskās šķērslaukuma mērķvērtības atšķiras pēc meža tipa. Kokmateriālu ieguvei audzētu priežu plantāciju bieži apsaimnieko ar šķērslaukumu no 18 līdz 25 m²/ha. Nobriedis platlapju mežs var sasniegt 25 līdz 35 m²/ha, bet veci dabiski meži var pārsniegt 40 m²/ha.

Šķērslaukums salīdzinājumā ar citiem biezības rādītājiem

Šķērslaukums neparāda, cik koku veido šo laukumu. Audzei ar 200 lieliem kokiem un audzei ar 800 maziem kokiem var būt vienāds šķērslaukums, bet ļoti atšķirīga struktūra. Audzes biezības indekss (SDI) to ņem vērā, apvienojot koku skaitu ar vidējo koka izmēru. Mežniecības speciālisti izmanto arī relatīvo biezību, kas salīdzina audzes šķērslaukumu ar maksimālo šķērslaukumu, ko konkrētā augšanas vieta parasti spēj uzturēt, lai novērtētu, cik tuvu audze ir retināšanas nepieciešamībai.

Vēsture

Šķērslaukuma mērīšanas prakse izveidojās Vācijas mežniecībā 1700. un 1800. gados, kad mežniecības speciālisti pārgāja no kokmateriālu tilpuma aptuvenas noteikšanas pēc acumēra uz sistemātiskiem mērījumiem. Mērīšanas augstums 1,3 metri līdz 1800. gadu vidum kļuva par standartu Eiropas mežniecības skolās un vēlāk izplatījās Ziemeļamerikā. 1948. gadā austriešu mežzinis Valters Bitterlihs ieviesa leņķu skaita paraugošanas metodi — paņēmienu, kas, skaitot kokus caur vienkāršu optisku mērierīci, ļauj novērtēt audzes šķērslaukumu uz hektāru, tieši neizmērot katru stumbru.

Biežāk uzdotie jautājumi

Kas ir šķērslaukums mežniecībā? Šķērslaukums ir koka stumbra šķērsgriezuma laukums krūšu augstumā, 1,3 metrus virs zemes. Audzei tas ir visu koku šķērslaukumu summa, ko parasti norāda uz hektāru vai akru.

Kāda ir šķērslaukuma formula? Šķērslaukums ir vienāds ar (π/4), kas reizināts ar diametru krūšu augstumā kvadrātā. Ja DBH ir izteikts centimetros, rezultātu iegūst kvadrātcentimetros; lai pārvērstu to kvadrātmetros, daliet ar 10 000.

Kāpēc izmantot šķērslaukumu, nevis tikai skaitīt kokus? Koku skaits neņem vērā to izmēru. Audzei ar daudziem maziem jauniem kokiem var būt mazāk koksnes un mazāka konkurence nekā audzei ar dažiem lieliem kokiem, pat ja pirmajā ir vairāk koku. Šķērslaukums atspoguļo faktisko stumbru izmēru, tāpēc ir labāks biezības un augošu kokmateriālu rādītājs.

Kā mēra DBH? Aptiniet diametra mērlenti ap stumbru 1,3 metru augstumā virs zemes, bet uz nogāzes mērījumu veiciet no augšpuses. Diametra mērlente diametru nolasa tieši pēc stumbra apkārtmēra.

Kā iegūt šķērslaukumu uz hektāru no neliela parauglaukuma? Daliet parauglaukuma kopējo šķērslaukumu ar parauglaukuma platību hektāros. 0,04 hektāru parauglaukums ar 1,2 m² kopējo šķērslaukumu dod 1,2 ÷ 0,04 = 30 m²/ha.

Vai šķērslaukums ļauj novērtēt kokmateriālu tilpumu? Šķērslaukumu bieži izmanto kā ievaddatus tilpuma vienādojumos, parasti kopā ar koka augstumu un sugai raksturīgu formas koeficientu. Tas pats par sevi tilpumu nenosaka, bet cieši ar to korelē.

Atsauces

• USDA Meža dienests, Meža inventarizācijas un analīzes (FIA) programma: https://www.fia.fs.fed.us/
• Kershaw, J.A., Ducey, M.J., Beers, T.W. un Husch, B. (2016). Forest Mensuration (5. izdevums). Wiley-Blackwell.
• Avery, T.E. un Burkhart, H.E. (2015). Forest Measurements (5. izdevums). Waveland Press.
• Bitterlich, W. (1984). The Relascope Idea: Relative Measurements in Forestry. Commonwealth Agricultural Bureaux.