Аэрокосмические методы в лесном деле

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Нижегородская государственная

Сельскохозяйственная академия

 

 

Аэрокосмические методы в лесном деле

 

Учебно-методическое пособие к выполнению научно-исследовательских работ к дипломному проектированию для студентов очного и заочного отделений факультета лесного хозяйства по специальности 250100 – лесное дело

 

 

Нижний Новгород, 2014

Составители: доцент Боровиков Н.З.

 

 

УДК 630*3(07)

 

Аэрокосмические методы в лесном деле: Учебно-методическое пособие к выполнению научно-исследовательских работ к дипломному проектированию для студентов очного и заочного отделений факультета лесного хозяйства по специальности 250100 – лесное дело / Нижегородская государственная сельскохозяйственная академия. – Нижний Новгород, 2014.

 

 

Изложен порядок и требования к выполнению научно-исследовательских работ к дипломному проектированию.

 

Печатается по решению редакционно-издательского совета НГСХА.

 

Рецензент: главный инженер Поволжского филиала «Рослесинфорг» Петухов Н.В.

 

© Боровиков Н.З.

© Нижегородская государственная

сельскохозяйственная академия, 2014

ВВЕДЕНИЕ

 

Настоящие методические указания предназначены для студентов направления подготовки 250100 – лесное дело очного и заочного факультета лесного хозяйства, выполняющие дип­ломную работу по дисциплине Аэрокосмические методы в лесном деле.

В них изложена методика сбора материала по отдельным направ­лениям, приведена технология закладки такационно-дешифровочных пробных площадей и порядок определения взаимосвязей между такса­ционными показателями и дешифровочными признаками изучаемых на­саждений, изложен порядок определения таксационных показателей ме­тодом аналитико-измерительного дешифрования аэрокосмических фотос­нимков применительно к конкретным видам лесоучетных работ.

В процессе исследований дипломник может предлагать свое ре­шение отдельных вопросов, согласовав его с руководителем диплом­ного проектирования.

 

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Дипломное проектирование является завершающей работой сту­дента, после защиты которой ему присваивается квалификация инже­нера.

По аэрокосмическим методам студент обычно выполняет диплом­ную работу научно-исследовательского характера. Тема для диплом­ного проектирования выбирается студентом, согласовывается с руко­водителем и утверждается заведующим кафедрой. Руководитель дип­ломного проектирования выдает студенту задание по методике сбора и объему необходимого материала. Студент два раза в месяц отчиты­вается перед руководителем о результатах выполненной работы.

Структура дипломной работы

Введение Общая часть

Глава 1. Краткая характеристика территории

Глава 2. Характеристика лесного фонда

Глава 3. Анализ лесохозяйственной деятельности

Специальная часть

Глава 4. Состояние вопроса

Глава 5. Программа и методика исследований

Глава 6. Обработка экспериментального материала и результаты исследований.

Глава 7. Анализ полученных результатов, выводы, практические

рекомендации

Литература

Содержание

Во введении обосновывается необходимость выполнения исследо­ваний по избранной теме, раскрывается основное содержание и приводятся итоги проделанной работы. Объем - до 2 страниц.

Общая часть (главы 1,2,3) является единой для всех тем и составляется на основе пояснительной записки к Проекту организа­ции и ведения лесного хозяйства предприятия, в котором дипломники выполняют работу. Объем - не более 25 страниц.

Содержание специальной части устанавливается в зависимости от темы. В специальной части излагается состояние и изученность вопроса по данной теме, программа и методика исследований, объем выполняемых работ, обработка собранного материала и анализ полу­ченных результатов. При этом материал должен быть обработан с привлечением современных вычислительных средств и математически обоснован. Специальная часть заканчивается краткими выводами по результатам исследований и рекомендациями к внедрению.

Список литературы должен включать первоисточники, использо­ванные при разработке дипломной работы.

Таблицы, рисунки, формулы должны иметь нумерацию в пределах глав. Общий объем дипломной работы не должен превышать 100 стра­ниц.

СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Темы дипломных работ могут быть классифицированы в 3 основ­ных направлениях:

- полог древостоя и показатели его характеризующие;

- дешифрирование материалов азро- и космических съемок для целей инвентаризации лесов;

- использование материалов аэро- и космических съемок для решения частных задач в лесном хозяйстве.

Изучение структуры полога насаждений.

При изучении структуры полога насаждений могут быть решены следующие задачи для целей лесотаксационного дешифрирования:

- определение размеров и форм крон деревьев различных дре­весных пород;

- определение процента видимых на аэрофотоснимках деревьев элемента леса;

- выявление соотношения сомкнутости полога и относительной полноты;

- выявление парных взаимосвязей между диаметром и высотой, диаметром и высотой до наибольшей ширины кроны, диаметром и высотой окончания кроны, диаметром и длиной кроны, диаметром и диаметром кроны, высотой и диаметром кроны, высотой и высотой до на­ибольшей ширины кроны, высотой и длиной кроны;

- выявление множественных регрессионных зависимостей, учитывающих влияние 2-3 и более переменных;

- установление динамики морфологических показателей насаждений с возрастом.

Оценка точности лесоинвентаризации методами дешифрирования аэрокосмических фотоснимков.

При оценке точности инвентаризации могут быть решены следую­щие задачи:

- выбор оптимального масштаба аэрофотоснимков (АФС);

- определение перспективных типов азрофотопленок;

- определение минимального объема наземных работ;

- изучение признаков дешифрирования насаждений по аэро- и космическим снимкам разных масштабов и типов аэропленок для отдельных регионов;

- разработка методов определения таксационных показателей насаждений по дешифровочным признакам.

2.1. Использование материалов аэро- и космической съемки в лесном хозяйстве.

Аэро- и космическая информация в лесном хозяйстве может быть использована при решении следующих задач:

- обследования вырубок, гарей, ветровальников, участков леса, поврежденных вредителями и болезнями;

- обследования естественного возобновления на непокрытых лесом площадях;

- обследования состояния лесных культур;

- проектирования гидролесомелиорации;

- составления планов рубок главного пользования;

- разработки мероприятий по комплексному использованию леса;

- оценке влияния промышленных выбросов на лесной фонд;

- организации борьбы с лесными пожарами.

Приведенные темы имеют комплексный характер. Поэтому желательно, чтобы над одной темой работала группа студентов дипломников и каждый из группы решал конкретную задачу.

К основным таксационно-дешифровочным показателям относятся: дешифровочный состав, диаметр кроны, высота до наибольшей ширины кроны, длина кроны, сомкнутость полога.

К дополнительным показателям относятся: морфологические особенности и форма крон деревьев разных пород, цвет и тон изображения, собственные и падающие тени, структура полога насаждений, взаимосвязи между таксационными показателя^ древостоев и пологом насаждений, между таксационными показателями и условиями место­произрастания.

Признаки дешифрирования и взаимосвязи между таксационными и дешифровочными показателями изучаются применительно к одному лесорастительному району. Для этого используются таксационно-дешифровочные пробные площади, таксационно-дешифровочные выделы, фо­топробы и массовые данные глазомерной таксации.

 

МЕТОДИКА РАБОТЫ НА ПРОБНЫХ ПЛОЩАДЯХ

Таксационно-дешифровочные пробные площади (ТДПП) закладывают с целью тренировки, изучения морфологической структуры полога насаждений, установления зависимостей между таксационными и дешифровочными показателями. Пробные площади подбираются в однородных по лесорастительным уловиям и таксационной характеристике участках, намеченных по АФС под стереоприборами. Пригодность этих участков окончательно выясняется на местности путем натурного осмотра насаждения.

Для удобства перечета и определения участия крон деревьев в пологе насаждения длинная сторона ТДПП намечается параллельно лу­чам солнца в момент аэрофотосъемки и она располагается по возмож­ности ближе к центру АФС. Ее опознают и привязывают в натуре г ясно заметным ориентирам.

При исследовательских работах на ТДПП проводится частичное или. сплошное картирование деревьев и проекций их крон. Для этого ТДПП разбивают на площадки размером 5 х 5 м (в древостоях I - III класса) или 10 х 10 м (в насаждениях старших возрастов). По уг­лам площадок ставят колышки размером 40 - 50 см с номерами площа­док.

Затем все деревья нумеруют и определяют их местоположения путем промеров между колышками по двум взаимно перпендикулярным направлениям (система координат). Определяют местоположение де­ревьев, которые находятся вне ТДПП, но кроны которых входят на ее территорию. Определив положение каждого дерева, измеряют его па­раметры: диаметр на высоте 1,3 м (d 1,3), диаметр кроны (Дк),вы­соту (h), высоту расположения наибольшего диаметра кроны (ЬДк), длину кроны (Lk). (Рис. 1-3).

Затем устанавливают степень густоты и форму кроны в верти­кальном и горизонтальном разрезах по классификации Г.Г.Самойло- вича (рисАК-ЗД. По густоте кроны делят на три группы:

- густые (1) - при осмотре в натуре сбоку в кроне не более 25% просветов между ветвями;

- средней густоты (2) - количество просветов не более 50%;

- редкие (3) - просветы составляют более 50%.

Запись проводится в виде - "2 - IV (3) - 8” - (средней густоты, шаровидная, сфероидальная, неправильно эллипсовидная).

Диаметр крон правильной формы измеряют в направлениях С-Ю, В-3. Диаметр ассимметричных крон измеряют также и в направлениях СВ-ЮЗ, СЗ-ЮВ. Измерение следует проводить с помощью крономера или 2-х метровой рейки с точностью + - 0,1 м.

Местоположение деревьев и проекции крон зарисовывают на план (миллиметровка) пробной площади в масштабе - I: 100 или I: 200 (рис 3,6).

При закладке ТДПП с частичным картированием деревьев отбива­ют ленту вдоль длинной стороны пробной площади. Если средний Дк менее 5 м, ширина ленты должна быть 5 м, при Дк более 5 м – отбивается лента шириной 10 м. Отграниченную ленту разбивают клетки размером 5x5 или 10 х 10 м. Все последующие операции на ленте выполняют вышеизложенным способом.

По результатам обмеров составляют профили древостоев (рис 3.7).

После картирования и составления профиля древостоя проводят сплошной перечет деревьев по ступеням толщины в зависимости от среднего диаметра древостоя:

- до 6 см - по 1 см ступеням толщины;

- от 6 до 16 см - по 2 см ступеням толщины;

- от 16 и более - по 4 см ступеням толщины.

При перечете сырорастущие деревья подразделяются на деловые, полуделовые и дровяные. К деловым относятся деревья, длина дело­вой части которых не менее 6,5 м, и при высоте ствола до 18 м - не менее 1/3 высоты. К полуделовым относятся деревья, у которых длина деловой части составляет от 2 до 6,5 м. Дровяными считаются деревья с длиной деловой части менее 2,0 м.

Рисунок 1. Показатели формы и размера крон дерева.

Рисунок 2. Изменение формы крон по мере увеличения высоты до наибольшей ширины кроны при одной и той же ширине, длине и высоте дерева.

Рисунок 3. Измерение показателей формы и размера кроны дерева.

 

 

 

 

Рис 4. Классификация форм крон деревьев (в схематическом изображе­нии).

I. Конусовидные: I— узкоконусовидная (шиловидная); 2— узкопирамидальная; 3 — конусовидная; 4 — тупоконусовидная; 5 — ширококонусовиндная.

II. Эллипсовидные и цилиндрические: 1 — эллипсовидная; 2— овально-конусовидная (снизу); 3— конусовидно-овальная (снизу); 4— цилин­дрическая; 5 — неправильно-цилиндрическая.

III. Параболоидные (яйцевидные) и ромбовидные: / — параболоидная (яйцевидная); 2 — полукруглоовальная (обратно-яйцевидная); 3 — полу-кругло-длинновытянутая; 4 — ромбовидная.

IV. Шаровидные и сфероидальные: 1 — шаровидная; 2 — неправильно-округлая; 3 — сфероидальная (полушаровидная); 4 — широкоовальная.

V. Плосковершинные и куполообразные: I — плосковершинная; 2 — плосковершинно-узорчатая; 3 — плосковершинно-раскидистая (зонтич­ная); 4 — куполообразная.

VI. Неправильные: 1 — неправильнооднобоко-сжатая; 2 — неправильно-узорчато-однобокая; 3 — овально-однобокая, высокопосаженная.

VII. Узорчатые, раскидистые и плакучие: I—узорчатая; 2 — узорча­товысокопосаженная; 3 — плакучая.

VIII. Сложные: I — длинная рассеченно-узорчатая; 2 — многоствольная сложная форма; 3 — канделябровидная.

 

 

Рисунок 5. Классификация форм проекций крон в плане (в схематическом изображении).

I. 1 – округлая; 2 – неправильно округлая; 3 – ассиметрично-ок­руглая; 4 – округло-вытянутая; 5 – округло-длнновытянутая.

II. 1 – эллипсовидная; 2 – расширенно-эллипсовидная; 3 – непра­вильно эллипсовидная; 4 – ассиметрично-выпукло-витянутая; 5 – выпукло-вытянутая (сжато-эллипсовидная).

III. Односторонне-сжатые и ненравильно-однобокосжатые:

1, 2, 4 – неправильные; 3 – ромбовидная; 5 – узорчатая.

 

 

 

Рисунок 6. План горизонтальной проекции полога насаждений (8С1Л1Б, 100 лет, полнота 1,0, сомкнутость 0,75, тип леса – сосняк разнотравный).

 

Рисунок 7. Схема профиля насаждения (8С1Л1Б, 100 лет, полнота 1,0, сомкнутость 0,75, тип леса – сосняк разнотравный).

В процессе перечета в каждой ступени толщины дополнительной чертой отмечают учетные деревья (5, 10, 15, 20).

При перечете в каждой ступени толщины учитываются деревья, видимые на АФС. К видимым относятся те деревья, у которых кроны освещены в момент аэросъемки и размеры освещенной части кроны больше разрешающей способности АФС (1,5 м и более при масштабе АФС 1: 15000).

В результате обработки такого перечета можно установить де- шифровочный состав и сомкнутость полога. Для этого по плану изме­ряют площадь проекций крон. Этот способ наиболее точный, но и трудоёмкий. Поэтому используют более простые способы определения сомкнутости полога, рис. 3.8.

Линейный способ.

По сторонам ТДПП протягивают мерную ленту, визируют начало и конец проекции кроны на этой линии и измеряют полученный отрезок. Соотношение сумм измеренных отрезков проекции крон к общей протя­женности ленты и есть величина сомкнутости полога. Общая длина линий должна быть не менее 200 м.

Точечный способ.

На ТДПП прокладывают параллельные линии и через определенный интервал останавливаются и визируют вверх в полог с помощью кро- номера или вехи. Подсчитывают отдельно число точек визирования на крону и между кронами. Точку, попавшую в край кроны, считают за 0,5. Отношения суммы точек, попавших в крону, к общему количеству точек и есть сомкнутость полога. Для обеспечения точности опреде­ления сомкнутости полога + - 5% требуется 250 - 300 измерений.

Возраст основного элемента леса определяют путем подсчета годичных слоев на кернах, взятых с помощью возрастного бурова у шести кернов или их подсчета у 3 - 5 модельных деревьев, срублен­ных вне ТДПП.

Для учета и характеристики подроста и подлеска на ТДПП равно­мерно закладываются не менее 5 площадок, составляющих в сумме 5% от ее площади.

Характеристика травяного и мохового покрова дается в целом для ТДПП с указанием видового состава, степени проективного пок­рытия и других данных.

Почвенный разрез описывается по генетическим горизонтам с указанием их мощности, цвета, механического состава, структуры, сложения, включений, новообразований, характера смены горизонтов.

Записи проводят в карточке ТДПП (приложение 1).

Обработка ТДПП проводится в следующем порядке:

- при полекамеральной обработке полуделовые стволы делятся поровну между деловыми и дровяными;

- по таблицам площадей сечений подсчитывается сумма площадей сечений по каждой ступени толщины с подразделением обшей суммы по составляющим элементам леса, в том числе для деревьев, видимых на АФС;

- путем деления сумм площадей сечений на соответствующее число стволов вычисляются площади сечений средних деревьев каждо­го элемента леса, в том числе для деревьев видимых на АФС;

- по площади сечений средних деревьев определяют средний ди­аметр;

- на миллиметровой бумаге составляются графики зависимостей: |

d 1,3 = f (h), d 1,3 = f (Дк), d 1,3 = f (НДк), d 1,3 = f (Lk);

- на графике высот от оси абсцисс по значению среднего диаметра восстанавливается перпендикуляр до пересечения с кривой высот и по числовому значению на оси ординат находятся средние h, Дк, НДк, Lk; (Рис. 9).

- относительная полнота определяется с точностью до 0,01 как отношение суммы площадей сечений на 1 га таксируемого древостоя к сумме площадей региональных стандартных таблиц. При смешении пород, резко отличающихся по своим биологическим свойствам, относительные полноты устанавливаются отдельно для каждого элемента леса и суммируются при определении общей полноты яруса;

- запас определяется по каждому элементу леса, в том числе для деревьев, видимых на АФС леса, путем набора запасов по ступеням толщины по объемным таблицам соответствующего разряда высот. Общий запас древостоя находится путем суммирования запасов элементов леса.

Для контроля запас рассчитывается по формулам:

1. М =∑ g. Н. f

2. М =∑ g. (Н + 3)С; где

∑ g - сумма площадей сечений;

Н - средняя высота;

f - видовое число;

С - коэффициент, для светолюбивых пород - 0,40; для теневыносливых - 0,42;

- коэффициенты состава вычисляются по соотношению запаса составляющих пород с точностью до 0,01 и последующим округлением до целых чисел;

- процент деловой древесины определяется с точностью до 0,1% отношением запаса деловой древесины к общему запасу.

 

МЕТОДИКА ЗАКЛАДКИ ТАКСАЦИОННО-ДЕШИФРОВОЧНЫХ ВЬДЕЛОВ

 

Таксационно-дешифровочные выделы (ТДВ) закладывают для изу­чения факторов, влияющих на характер фотоизображения насаждений и взаимосвязей между таксационными показателями и дешифровочными признаками. В зависимости от условий просматриваеыости насаждения закладываются реласкопические плошадки Биттерлиха или круговые перечетные площадки постоянного радиуса.

Количество реласкопическх плошадок зависит от площади выде­ла, полноты древостоя и определяется по таблице 1.

 

 

Рисунок 8. Точечный и линейный способы определения сомкнутости полога.

Рисунок 9. Построение графиков взаимосвязей между диаметром ствола на высоте груди и морфологическими показателями деревьев

Таблица 1. #G0Количество полных круговых реласкопических площадок, необходимое для определения запаса с точностью ±10%

 

Категория древостоев	Полнота	Площадь, га
3-5	6-10	11-15	16-25	26 и более
Древостои одноярусные, чистые по составу и однородные по полноте	0,9-1,0 0,6-0,8 0,3-0,5
Древостои одноярусные, смешанные, относительно однородные по составу и полноте	0,9-1,0 0,6-0,8 0,3-0,5
Древостои многоярусные, разновозрастные с неравномерным смешением по составу и полноте, а также древостои на склонах крутизной более 20 градусов	0,9-1,0 0,6-0,8 0,3-0,5

Примечание. Две половинные площадки принимаются за одну полную.

 

Количество круговых перечетных площадок постоянного радиуса, закладываемых в ТДВ, увеличивается в 1,5 раза.

Определение расстояния между центрами площадок, размещенных по углам сетки квадратов, проводится по формуле:

,

а размещенных в шахматном порядке – по формуле:

, где

S – площадь выдела, м²;

n – количество площадок, шт.

Расстояние округляется до 5 м.

Технология таксации ТДВ методом закладки реласкопических площадок заключается в следующем:

- уточняются в натуре границы выделов;

- составляется схема размещения площадок на вьщеле и переносится в натуру путем прорубки визиров или прокладки буссольных ходов;

- закрепляется площадка путем установки кола с ее нумерацией.

Полнотомером или призмой Анучина измеряется сумма площадей сечений по породам, и данные записываются в карточку (приложение 2). На каждой круговой площадке для каждой породы, представленной двумя единицами и более, выбирается и обмеряется 3-5 средних деревьев. Их общее количество на выделе должно быть 20 - 25 штук. Для пород, представленных менее, чем двумя единицами в составе, обмеряется одно среднее дерево. Для контроля измеренные деревья отмечаются затесами.

- проводится переход на очередную площадку согласно схемы размещения;

- для определения возраста берутся керны у 3 - 5 деревьев каждого элемента лесе на площадках равномерно размещенных на выделе;

- определение сомкнутости полога проводится точечным способом (200 - 300 точек);

- на каждом выделе, на основе определенных полнотомером сумм площадей сечения и средних высот, по породам определяется запас и состав.

Класс товарности устанавливается по соотношению количества деловых и дровяных деревьев. Характеристика подроста определяется глазомерно.

В насаждениях с густым подлеском или подростом ТДВ рекомендуется закладывать круговыми площадками постоянного радиуса. Ве­личина радиуса в разных вьщелах может колебаться от 9,8 до 17,8м, в зависимости от полноты и среднего диаметра древостоя. Число круговых площадок должно обеспечить на выделе не менее 200 деревьев основного элемента леса.

По материалам всех ТДПП и ТДВ устанавливают корреляционные зависимости между таксационными и дешифровочными показателями (числом видимых и невидимых на АФС деревьев, составом фактическим и дешифровочным, средними диаметрами деревьев и крон, относительной полнотой и сомкнутостью полога и т.п.). Зависимости между таксационными и дешифровочными показателями в полевых условиях выравнивают графически и полученные данные сводят в таблицы.

В камеральный период эти зависимости и множественные – типа d 1.3 = f (h, Dk, Ps, A, N) и другие выявляют с помощью ЭВМ.

 

ОЦЕНКА ТОЧНОСТИ ЛЕСОИНВЕНТАРИЗАЦИИ МЕТОДОМ ДЕШИФРИРОВАНИЯ АЭРОКОСМИЧЕСКИХ СНИМКОВ

 

При выполнении дипломных работ по этой тематике следует иметь в виду, что полнота и достоверность дешифрирования аэрокосмических снимков в основном зависят:

- от масштаба фотографирования;

- качества фотографического изображения;

- разрешающей способности фотоматериалов.

Для достоверного дешифрирования АФС необходимо знать лесоводственно-биологические свойства произрастающих насаждений, особенности их состава и возрастной структуры; характер строения в зависимости от возраста, состава и полноты; взаимосвязи между таксационными и дешифровочными показателями древостоев; особенности рельефа местности, типов почвогрунтов, гидрологических условий; приуроченность насаждений к условиям произрастания и закономерные связи с ними видового состава древостоев, классов бонитета и типов леса. Необходимо учитывать также фенологическое состояние в момент съемки.

В настоящее время применяется комбинированный аналитико-измерительный метод лесотаксационного дешифрирования АФС, при котором часть таксационных показателей определяют при рассматривании под стереоскопом глазомерно, а часть измеряется приборами.

1. Определение состава.

Для определения состава разрабатывается кодовая таблица признаков дешифрирования древесных пород (приложение 3). Используются следующие параметры:

- цвет и тон изображения;

- форма и размер крон;

- форма теней на краях АФС;

- структура полога насаждений;

- приуроченность насаждений к формам рельефа;

- сравнение фотоизображения дешифрируемого участка с фотоизображением типичных выделов (эталонов).

На спектрозональных АФС хвойные породы (сосна, ель, пихта) изображаются сине-зеленым цветом, а лиственные породы (береза, осина, липа) - оранжевым цветом разной насыщенности.

Определение состава проводится с использованием кружковых или точечных палеток. Под стереоприборами на АФС накладывают кружковую палетку такого диаметра, чтобы в нем разместилось не менее 30 видимых крон деревьев. Подсчитывают их по породам. В среднем проводят три замера.

Например, путем подсчета крон определили, что в среднем в кружке произрастает 240 деревьев сосны и 60 - березы. Высота сосны - 26 м, березы - 23 м, диаметр, соответственно - 32 см и 24 см. Запас одного дерева сосны - 0,91 м. куб, березы - 0,47 м куб. Следовательно общий запас будет равен:

0,91. 240 + 0,47. 60 = 24 м. куб, а состав

или 88С12Б = 9С1Б

Состав древостоев определяют также палеткой из равномерно размещенных точек по углам квадратов. Палетку накладывают на АФС, затем подсчитывают по породам деревья, на кроны которых попали точки. Соотношение числа деревьев по породам показывает состав древостоя.

2. Определение возраста

Возраст по АФС определяется по взаимосвязи его с высотой древостоя, диаметрами крон, классом бонитета и типом условий местопроизрастания.

Значительно повышает точность определения класса возраста изученность естественно-исторических условий произрастания насаждений в объекте лесоустройства.

Например, образование больших площадей гарей в отдельные годы, концентрированных вырубок, ветровалов, массовых очагов повреждения леса вредителями или болезнями.

При повторном лесоустройстве основой для определения класса возраста являются таксационные описания.

3. Высота древостоя

При аналитическом дешифрировании высоту древостоя устанавливают глазомерно-стереоскопическим способом. Он основан на глазомерной оценке стереоскопической высоты древостоя с учетом величины вертикального масштаба, который определяют по формуле:

, где

Ро – расстояние наилучшего зрения глаз человека (в среднем 250 мм);

Н – высота фотографирования, мм;

bср – средний базис (расстояние между центрами зрачков глаз, в среднем bг равное 65 мм).

Например, для АФС масштаба 1:10000, полученных аэрофотоаппаратом с фокусным расстоянием 100 мм, высота полета (Н) равна 1000м, Ро - 250мм, bср = 75 мм, bг - 65 мм, численный масштаб будет равен:

Вертикальный (глубинный) масштаб (mV) будет 3.6 м в 1мм. Высота древостоя вычисляется по формуле:

, где

hc - стереоскопическая высота древостоя, мм;

е - увеличение оптической системы стереоприбора.

При измерительном дешифрировании АФС высота древостоев может определяться:

а) по длине тени высота определяется по формуле:

1. ш

, где

l – длина тени, мм;

m – знаменатель численного масштаба АФС;

j – относительная длина тени;

Длина тени (l) измеряется по АФС 10 - кратной измерительной лупой или клином у отдельно стоящих деревьев.

Знаменатель численного масштаба (m) определяется по фокусному расстоянию аэрофотоаппарата (f) и высоте фотографирования (Н) по формуле:

Относительная длина тени (j) берется из таблиц 173 – 175 (Справочник таксатора, М.: «Лесная промышленность», 1965).

Пример: l=1,6 мм; m=10 000; j=0,70 (для широты 48 градусов, аэросъемка проведена 19 июня в 10 часов утра).

б) по разности продольных параллаксов, высота древостоя выявляется по формуле:

, где

Н - высота фотографирования,мм;

bс - средний базис фотографирования измеренный на АФС, мм.

Для районов с горным рельефом высота древостоя вычисляется по формуле:

, где

hn - превышение основания дерева относительно средней плоскости местности, за уровень который принимают высоту главной точки правого АФС (практически измеряется по топографической карте);

bл - базис стереопары, измеряемой на левом АФС;

Но - высота фотографирования над главной точкой правого АФС

4. Средний диаметр древостоя

Этот показатель при дешифрировании АФС определяют по установленной на основе натурных работ корреляционной связи между диаметром кроны и диаметром на высоте груди или между высотой и диаметром на высоте груди с использованием местных таблиц хода роcта или графиков построенных по группам полнот.

Кроны измеряют по одиночным АФС или по стереопаре. Для этого используют следующие приборы:

- параллаксометры;

- измерительные линейки;

- измерительные лупы;

- измерительный клин;

- шкалы отрезков;

- шкалы кружков.

5. Определение сомкнутости полога и полноты

Определение полноты по АФС базируется на корреляционной свези между полнотой и сомкнутостью полога. Эта связь достаточно: тесная и выражается обычно в виде уравнений, графиков или таблиц.

Сомкнутость полога определяется:

- точечными палетками;

- измерительными лупами и палетками.

Сначала определяется сомкнутость полога в долях единицы. По зависимости Р = f (Ps) устанавливается относительная полнота.

6. Определение запаса древостоев

Запас древостоев определяется по взаимосвязи его с таксационно-дешифровочными показателями:

а) по формуле:

, где

h - высота древостоя, м;

Ps - сомкнутость полога.

б) по формуле:

, где

∑G - площадь сечения на высоте 1,3 м, м2;

Н - высота древостоя, м;

F - видовое число;

N - число деревьев, шт.

7. Определение классов бонитета и типов леса

Классы бонитета и типы леса определяются одновременно. Тип условий местопроизрастания определяют по приуроченности насаждения к элементам рельефа (положение, экспозиция, крутизна склона) и к элементам гидрографической сети (прирусловая часть, пойма, ложбина, водораздел). Затем по составу древостоя и по общему тону окраски травяного покрова или подлеска (если они просматриваются) определяют тип леса.

Класс бонитета определяется по соотношению средней высоты и возраста основного элемента леса. Поэтому при дешифрировании сопоставляются и взаимоувязываются между собой средняя высота, возраст, класс бонитета, тип леса и тип лесорастительных условий.

8. Оценка точности определения таксационных показателей методом дешифрирования

Оценка точности проводится путем сопоставления таксационных показателей, полученных методом дешифрирования АФС с данными перечислительной наземной таксации. По каждому выделу составляются 2 рода данных - дешифровочные и истинные, которые позволяют выяснить систематические и среднеквадратические ошибки.

Вычисление ошибок следует проводить отдельно по преобладающим породам. Минимальное число наблюдений для вычисления ошибок составляет 30 - 50.

Обязательными таксационными показателями, по которым вычисляются ошибки, должны быть: состав (коэффициент преобладающей породы), возраст, средние высота яруса и диаметр, полнота и запас.

Вычисление ошибок следует вести в специальной ведомости, куда записывают дешифровочные и истинные данные, исходные и исправленные ошибки со своими знаками (+ или -) в именованных единицах измерений, а также квадраты ошибок.