Довжина вимірюється рулетками, мірними стрічками і мірними жердинами.
Товщина (діаметр) вимірюється мірними вилками різних конструкцій. Зазвичай вони дозволяють визначати діаметри з точністю до 0,1 см і за ступенями товщини (2 або 4 см).
Звичайна мірна вилка складається з мірної лінійки зі шкалою і двох перпендикулярно до неї розташованих ніжок - рухомої і нерухомої. Ділення на шкалі лінійки можуть бути через 0,1; 0,5; 1; 2 і 4 см. Раніше мірні вилки виготовлялися з дерева і текстоліту (з ціною поділки до 0,5 см) (Рис.1).
Рис.1 Мірна вилка
Останнім часом використовуються металеві мірні вилки зарубіжного виробництва (з ціною поділки до 0,1 см), зокрема вилки MANTAX (Швеція) (Рис.2)
Рис 2. Мірна вилка фірми MANTAX
Діаметр дерев визначають на висоті грудей (1,3 м від шийки кореня). Він називається таксаційними і позначається d1,3. При вимірах окремого дерева визначають середньоарифметичний діаметр з двох вимірів (Рис.3).
Рис.3 Замір діаметра окремого дерева
На схилі висота 1,3 м встановлюється при підході до дерева збоку (по горизонталі схилу). Діаметр дерев-двійників вимірюють, виходячи з положення розвилки щодо висоти 1,3 м. Якщо розвилка вище 1,3 м - один ствол, якщо нижче 1,3 м - два ствола.
Рис.4 Замір діаметра дерева мірної виделкою циркулярного типу ТІМ-1
Рис.5 Мірна вилка циркулярного типу MASSER RACAL TWC
Рис.6 Замір діаметра дерева мірної виделкою циркулярного типу
Рис.7 Електронний завмер мірної виделкою HAGLOF PRO ONE
MANTAX DIGITECH 650 ММ MANTAX PRECISION 950 ММ
MACTAX BLACK HAGLOF DIGITECH
Мірна вилка з лазерним покажчиком
Рис.8 Мірні вилки різних конструкцій
Діаметр колод вимірюють мірною скобою на його торці без товщини кори (Рис.9).
Рис.9 Замір діаметра колоди
Висота дерев, що ростуть вимірюється висотоміром різних конструкцій, іноді - мірними вилками і екліметрамі. Для визначення висоти цими інструментами необхідно знати відстань (базис) до вимірюваного дерева (Рис.10).
АВ - лінія візування на вершину дерева; а - базис до дерева;
h-висота, що дорівнює сумі h1 - відліку висоти за шкалою - і h2 - зростання спостерігача до рівня очей.
Рис.10 Визначення висоти дерева
Багато конструкцій висотомірів включають в себе екліметри для вимірювання вертикальних кутів (Рис 11).
Електронні висотоміри VERTEX IV / 360 і VERTEX LASER 360
Рис.11 висотомір різних конструкцій
У більшості сучасних маятникових висотомірів: німецького Блюмі-Лейсса, Нікітіна Макарова, Хага, Метра, румунського і японського дендрометраімеется кілька Висотомірні шкал для базисного відстані від 10-15 до 30-40 м з проміжком в 5-10 м, розрахованих за формулою тангенсов. Шкали, стрілка схил, аретир укладені всередині корпусу. Спостереження предметів ведеться через діоптричний або оптичний приціл.
Більшість тригонометричних висотомірів забезпечені біпрізменнимі (клиновими) дальномерами зі складними базисними рейками, які підвішуються на стовбурі дерева, на рівні очей спостерігача. При спостереженні через біпрізме з'являється роздвоєне зображення. Поєднанням зображень ділень рейки в одне (шляхом руху взад-вперед щодо рейки) проводиться вимірювання на місцевості базисної дистанції.
З останніх розробок слід відзначити конструкції лазерних далекомірів-висотомірів, які останнім часом почали випускати закордонні фірми. Точність висот ними досягає 0,01 м.
Розглянемо конструкції і роботу з деякими видами висотомірів.
Як висотоміра може бути використана мірна вилка (Рис.12).
Рис.12 Використання мірної вилки як висотоміра
На рухомий ніжці нанесені поділки для визначення висоти. Рухливу ніжку на лінійці закріплюють на розподілі, яке відповідає виміряним віддалі від дерева в метрах. Далі з цієї точки роблять візир на вершину дерева по нижній межі нерухомою ніжки і одночасно засікає розподіл на шкалою висот. Воно покаже висоту дерева без відстані від рівня очей спостерігача до землі. Додавши яку (в середньому дорівнює 1,5 м) в результаті знаходять всю висоту дерева.
При візуванні на вершину виходить два прямокутних трикутника «АВС» і «АВС», у яких, дві сторони взаємно перпендикулярні. З подоби цих трикутників випливає, що:
тому величина ас покаже висоту h1. тобто висоту дерева без відстані від рівня очей до землі.
Висоту за допомогою мірної віскі вимірюють з похибкою ± 5-8%.
Екліметр (Рис.13) складається з чотиригранної пустотілої трубки 2, на одному кінці якої зроблений предметний діоптр у вигляді вузької щілини. До трубки приєднана циліндрична коробка 1, всередині неї поміщений обертовий диск. За обода диска нанесені градусні поділу (по 60 0 в обидві сторони від нуля), видатні в вирізі близько очного диоптра на циліндричної коробці - 3. Вище вирізу є кнопка, за допомогою якої диск звільняється від пружини. На очному діоптрії є оправа з лупою, що дозволяє краще бачити градусні поділу. До диску припаяний вантаж - шматок свинцю, під дією якого нульовий діаметр незакріпленого диска завжди займає горизонтальне положення.
Мал. 13 Екліметр
Для визначення висоти відміряють від дерева стрічкою або рулеткою одне з постійних значень базису (10, 15 або 20 м), близьке до висоти дерева. Ставши на кінці базису, візують по очному і предметного діоптрій на вершину і роблять відлік кута нахилу в градусах.
При горизонтальному базисі висоту дерева визначають по формулі:
де b-довжина базису;
# 945; - кут нахилу;
h - зростання спостерігача від рівня очей до землі.
На похилій місцевості вимірюють два кути нахилу - на вершину і підстава дерева.
Висоту знаходять за формулою:
де # 945; 1 - кут, виміряний на вершину дерева;
# 945; 2 - кут, виміряний на підставі дерева.
Для перекладу значень кутів в метри використовують спеціальні таблиці.
Висоту дерева на рівнинній місцевості за допомогою екліметра також можна визначити, якщо відійти від нього на відстань, при якому кут нахилу складе 45 о. Вимірявши рулеткою або стрічкою відстань і перебував зростання спостерігача до рівня очей, знаходять висоту дерева.
Висотомір оптичний сконструйований професором Н.П.Анучіним (Рис. 14).
1 - увігнуто-опукла лінза; 2 - корпус; 3 -двояковипуклая лінза
Мал. 14 Висотомір оптичний
Складається з корпусу, всередині якого вмонтовані увігнуто-опукла лінза, яка використовується в якості окуляра, і Двояковогнутая рассеивающая лінза - службовець об'єктивом. На корпусі з боку об'єктива нанесені дві вимірювальні шкали з базисами на 15 і 20 м. Кожне ділення на шкалах відповідає 1 м висоти дерева. Ті, що йдуть від дерева промені світла, проходячи через об'єктив, розходяться віялом і потрапляють через окуляр в око спостерігача. Він бачить уявне, пряме, сильно зменшене зображення дерева на відстані 15 або 20 м (в залежності від висоти дерева).
Вузькою стороною прилад звертають до ока і виступом (надглазніком) корпусу над окуляром щільно притискають до обличчя. Потім нижнім нульовим діленням шкали візують на кореневу шийку вимірюваного дерева. На шкалі вершина дерева відсіче розподіл, що відповідає всій його висоті (Рис 15).
Мал. 15 Вимірювання висоти дерева за допомогою оптичного висотоміра
Середня помилка при вимірюванні висоти екліметром і оптичним висотоміром
Вік дерева визначають різними методами: по річних шарах, які можна підрахувати на пнях свіжозрубаного дерева і, при неможливості рубати дерева, віковим буравом (Рис.16).
Рис.16 Віковий бурав HAGLOF
Віковий бурав зроблений у вигляді пустотілого циліндра, одного кінця якого надана чотиригранна форма, а інший кінець має гвинтову різьбу. Рукояткою бурава є футляр.
У порожнину трубки, внутрішній перетин якої поступово розширюється у напрямку до рукоятці, при вгвинчування бурава в стовбур входить висвердлених стовпчик деревини. Стовпчик витягають за допомогою сталевої пластинки і на ньому визначають число річних шарів і їх ширину (Рис.17).
Рис.17 Визначення віку дерева віковим буравом
Площа поперечного перерізу стовбурів G визначають за формулами площі кола:
де D1 і D2 - два взаємно перпендикулярних діаметра;
D3 і D4 - найбільший і найменший діаметри.
Точність площ поперечних перерізів по всьому формулами залежить від товщини кори: чим тонше кора, тим менше похибка. У дерев з товстою корою перебільшення площі поперечного перерізу в порівнянні з істиною становить 4-5%.
Суму поперечних перерізів в древостое на 1 га (ΣG) знаходять за допомогою полнотомера В.Біттерліха і призми Анучина.
Полнотомер є брусок довжиною 1 м, на кінці якого є металева пластинка - предметний діоптр (рамка) шириною 2 см. Розміри полнотомера можуть бути і інші, але відношення ширини пластинки до довжини бруска має становити 2/100 = 1/50 (Ріс18) .
Рис.18 Полнотомер Біттерліха:
При проведенні вимірювань, повільно повертаючись на місці, роблять оборот на 360 о. Дерева, що виходять за проріз рамки, вважають за одне, точно збігаються з розмірами рамки - за 0,5. Решта дерева в підрахунок не включають.
Зробивши повний оборот і заклавши, таким чином, кругову пробну площу, знаходять кількість дерев, яке рівнозначно сумі площ поперечних перерізів на 1 га.
При співвідношенні 1/50 розміру предметного диоптра і довжини бруска, поперечний переріз дерев, що закривають отвір диоптра, становить 1/10000 від площі кола, в якому ці дерева знаходяться. Таке ж співвідношення має 1 м 2 на 1 га.
Таким чином, кількість дерев, що не входять в проріз диоптра і підрахована на круговій площі, буде еквівалентно числу квадратних метрів поперечних перерізів стовбурів на 1 га.
Принцип полнотомера В.Біттерліха покладено в основу іншого приладу - таксаційної прицілу (Ріс19).
Рис.19 Призма Н.П.Анучіна
Таксаційна приціл або призма Н.П.Анучіна - виготовлений з оптичного скла у вигляді клиноподібної призми з кутом відхилення 1 о 08 # 884; 40 # 884; # 884 ;. Цей кут відповідає розі візування через діоптр полнотомера. При візуванні на дерево відбувається зсув частини стовбура, що переглядається через призму. Зрушення може мати три положення (Рис.20).
Рис.20 Вимірювання суми площ перерізів дерев призмою Анучина.
Якщо зрушена частина не виходить за межі діаметра дерева, то такі дерева приймають за 1 м 2. Якщо зрушена частина точно стосується стовбура, то його приймають за 0,5 м 2. Коли ж зображення стовбура в призмі зрушено з розривом, просвітом, то такі дерева не враховують.
Обравши в характерному місці деревостану певне дерево для початку відліку, призмою візують на кожен стовбур на висоті 1,3 м, повільно повертаючись на 360 о.
Підрахована в результаті число дерев буде еквівалентно сумі площ поперечних перерізів на 1 га (ΣG).
У змішаних і складних деревостанах ΣG підраховують окремо по породах і ярусах.
В даний час розроблені більш досконалі і зручні в роботі електронні полнотомери (Рис. 21,22).
Рис.21 Полнотомер MASSER RC 2 і висотомір, кутомір,
Рис.22 Робота з полнотомером MASSER RC 2