Определение высоты дерева в туризме: Школьный туризм

Школьный туризм

Определение высоты объекта, ширины реки

В ходе выполнения определения местоположения может возникнуть необходимость определения высоты и ширины объекта. Один из способов определения: длина палки относится к длине своей тени, как длина дерева — к своей

CЕ:BC=AD:АB, отсюда AD=(CEхAB):BC

Шариковая ручка

Приспособление для письма всегда найдется в письменном столе, а нам оно поможет в определении высоты объекта, используя метод перспективы. Вместо ручки можно использовать карандаш, ровную палочку или любой другой похожий предмет. Также нам понадобится ассистент и рулетка. Отходим на такое расстояние, когда нам будет виден объект измерений целиком. Зажав ручку в кулаке, вытягиваем прямую руку перед собой таким образом, чтобы ее кончик совпадал с вершиной объекта. Вытягиваем большой палец руки в сторону параллельно земле, чтобы в итоге получился прямой угол. Затем поворачиваем кисть с шариковой ручкой на 90 градусов, в итоге большой палец у нас смотрит в землю параллельно измеряемому объекту, а кончик ручки указывает на место, куда необходимо переместиться ассистенту.

Мы спроецировали высоту объекта параллельным переносом на землю. Теперь не составит особого труда измерить полученное расстояние рулеткой от ассистента до столба, оно и будет равно определяемой высоте. Метод хорошо подходит для полевых условий, достаточно точный, однако требует наличие помощника.

Измерение по тени

Есть несколько простых способов определения высоты предметов. С некоторыми из них туристы должны быть знакомы.

По тени. В солнечный день не составляет труда измерение высоты предмета, предположим дерева, по его тени. Нужно лишь руководствоваться следующим правилом: высота измеряемого дерева во столько раз больше высоты известного вам предмета, например палки, во сколько раз тень от дерева больше тени от палки. Если при нашем измерении тень от палки будет в два раза больше длины палки, то высота дерева будет в два раза

Измерение по шесту

В том же случае, когда тень от ружья или палки будет равна их длине, высота дерева также равна своей тени. По шесту. Этот способ можно применять, когда нет солнца и не видно тени от предметов. Для измерения нужно взять шест, равный по длине вашему росту. Шест этот надо установить на таком расстоянии от дерева, чтобы лежа можно было видеть верхушку дерева на одной прямой линии с верхней точкой шеста. Тогда высота дерева будет равна линии, проведенной от вашей головы до основания дереваменьше длины его тени.

Измерение с помощью лужи

По луже. Этот способ можно удачно применять после дождя, когда на земле появляется много лужиц. Измерение производят таким образом: находят невдалеке от измеряемого предмета лужицу и становятся около нее так, чтобы она помещалась между вами и предметом. После этого находят точку, из которой видна отраженная в воде вершинка предмета. Измеряемый предмет, например дерево, будет во столько раз выше вас, во сколько расстояние от него до лужицы больше, чем расстояние от лужицы до вас.

Примечание. Вместо лужицы можно Пользоваться положенным горизонтально зеркальцем

Определение ширины реки

Один из способов определения.
Напротив предмета на противоположном берегу поставить веху А. Повернувшись на 90 и пройдя 20 м, поставить веху В. В этом же направлении пройти вдвое меньше метров (точка С). Повернувшись на 90, идти пока веха В и предмет не будут на одной линии. Расстояние СД умножить на 2.

Принцип измерения ширины реки основан на построении равнобедренных треугольников.

И так, как измерить ширину реки в походных условиях:

Встаньте у реки, лицом к противоположному берегу, точка A.

Заметьте на противоположном берегу какой-либо ориентир, например дерево, точка Б.

Повернитесь направо и отсчитайте 50 шагов.

Установите второй ориентир, например колышек, точка B.

В том же направлении пройдите ещё 50 шагов, точка С.

Снова развернитесь направо, как можно точнее сохраняя угол в 90 градусов.

Начинайте движения, ориентируясь на оба ориентира, В и Б.

Когда ориентиры будут на одной линии остановитесь, точка D.

Это расстояние (количество шагов) от точки С до точки D и будет ширина реки. Таким простым способом, не применяя не каких средств, можно измерить примерную ширину реки в походных условиях.

В жизни уметь ориентироваться на местности необходимо для того, чтобы дойти до цели. Эти навыки необходимы людям многих профессий.

Измерить расстояние, например, ширину реки, можно так, как предлагают авторы учебника. Способ несколько сложный, но эффективный. Надо только потренироваться, заранее зная истинную ширину объекта. Можно измерить так, как предлагают некоторые авторы пособий по выживанию. Мною этот способ был опробован и дал неплохие результаты. Надо сказать, что действует он на ширину объекта не более 50 метров.

Предположим, вам надо измерить ширину реки. Тогда выбирайте такое место, чтобы справа и слева от вас была ровная, легко проходимая местность. Повернувшись в сторону противоположного берега, сделайте следующее: приложите ладонь ко лбу, наклоняйте ребро ладони таким образом, чтобы кромка противоположного берега совместилась с ребром ладони. Зафиксируйте такое положение и повернитесь вправо или влево, где будет ровная легко проходимая местность.

Не отрывая ладони, найдите на этом открытом участке точку совмещения с ребром ладони, запомните её приметы и отсчитайте количество пар шагов до неё. Умножьте это количество на 150 см. В итоге получится расстояние, равное ширине реки.

Измерение ширины реки при помощи травинки. Выбираем на противоположном берегу, в непосредственной близости от него, два заметных предмета и, стоя по другую сторону реки с вытянутыми руками, в которых зажата травинка, закрываем промежуток между выбранными предметами. Один глаз должен быть закрыт.

После этого, сложив травинку пополам, отходим от берега реки до тех пор, пока расстояние между выбранными предметами не закроется сложенной травинкой. Затем измеряем промежуток между двумя точками своего стояния. Расстояние между ними будет равно ширине реки.

Основы туристской деятельности. Лекция 8. Часть 1

Ориентироваться на местности — значит найти направление сторон горизонта и свое местонахождение относительно окружающих местных предметов и элементов рельефа. Ориентирование при передвижении по незнакомой местности состоит в определении расстояний и выдерживании нужного направления маршрута.

Способность человека оценивать на глаз расстояния до окружающих его предметов и размеры предметов называется глазомером.

Точность определения расстояния глазомером весьма различна. На дистанции в 1 км и более ошибки достигают 50 % и больше, на малых дистанциях они значительно меньше, а у людей опытных не превышают 10 %. При этом относительные расстояния (ближе, дальше, выше, ниже) глаз оценивает гораздо точнее, чем абсолютные.

Величина ошибок при определении расстояний невооруженным глазом характеризуется данными таблицы 1.

Таблица 1

Дитстанции в км.	Ошибка в %
Ближние (до 0,5)	10
Средние (от 2 до 4)	До 20
Большие (свыше 4)	До 40-50

У каждого человека существуют присущие лишь ему особенности различения предметов. Их необходимо выяснить путем личных наблюдений. Умение глазомерно оценивать расстояния по показателям видимости отдельных предметов приобретается путем использования индивидуальных особенностей видимости, которые устанавливаются следующим образом.

Наблюдатель определяет на глаз различные расстояния. Степень уменьшения предметов по высоте в зависимости от расстояния показана ниже.

Расстояние в м	100	200	300	400	500	.
Степень уменьшения	1:1	1:2	1:3	1:4	1:5	и т.д.

При этом учитывается влияние перечисленных выше факторов на видимость предметов. Затем установленные глазомерно расстояния проверяются по карте или непосредственно измерением шагами и определяется величина погрешности. Такие определения расстояний и их проверка повторяются в различных условиях видимости до тех пор, пока наблюдатель не приобретет соответствующих навыков оценки всех расстояний, при которых ошибка не превышает 10 %.

Установленные особенности видимости окружающих предметов наблюдатель заносит в памятку расстояний, с которых он начинает их различать (табл. 2).

Таблица 2

Предметы	Факторы, влияющие на видимость						Предмет становится видимым с расстояния в м.
	цвет	освещенность	возвышение над горизонтом	время суток	наличие водного пространства	прочие факторы
.	.	.	.	.	.	.	.

Памятку надо постоянно проверять, корректировать и пополнять новыми данными, которые помогут точнее определить расстояния.

Полезно отмечать в графе «Прочие факторы» атмосферные явления, при которых ведется наблюдение, пользуясь приведенными условными обозначениями, принятыми в метеорологии.

Глазомер — индивидуальная способность человека, которую можно развить путем постоянных и терпеливых упражнений.

Житель равнины неплохо оценивает расстояние на ровном месте, но делает грубые ошибки в горах и на море. Горожанин часто теряется, когда ему надо определить расстояние в естественных природных условиях. Для развития глазомера надо в разных условиях местности, в разную погоду упражнять свой глаз в определении расстоянии, сравнивая результаты с показателями расстояний, измеренных каким-либо точным приемом (прибором или по карте). В развитии глазомера огромную роль играют туризм, альпинизм, охота, различные спортивные игры: футбол, хоккей, теннис, городки, баскетбол, волейбол и другие виды спорта.

Чтобы уметь правильно ориентироваться, необходимо овладеть навыками быстрого и наиболее точного выбора главного ориентира (объекта местности, выделяющегося на окружающем фоне), определения простейшими способами расстояний и размеров наблюдаемых предметов, используемых для ориентирования. Рассмотрим некоторые из этих способов.

1. Измерение шагами. Многие при ходьбе делают настолько одинаковые шаги, что они могут служить единицей измерения расстояний.

Если приучить себя считать не отдельные шаги, а через два шага на третий, производя счет переменно под правую и левую ногу, то пройденное расстояние просто переводится в метры. Некоторые считают шаги не тройками, а парами. Постоянно упражняясь, можно привыкнуть считать шаги в уме почти механически.

После каждой сотни троек шагов счет начинают снова из-за сложности повторения больших трехзначных чисел. Для облегчения запоминания пройденных сотен троек шагов прибегают к последовательному загибанию пальцев, перекладыванию спичек из одного кармана в другой, отметкам на бумаге или другим средствам.

Для получения наиболее точных результатов измерения расстояний необходимо проверить длину своего шага, узнать так называемую цену шага. Проверку лучше производить на шоссейной дороге с километровыми столбами. Расстояние между ними проходят несколько раз и выводят среднюю величину шага.

Пусть, например, на 1000 м среднее количество шагов оказалось равным 450 тройкам.

Тогда

Каждые 9 троек шагов считаем за 20 м, т.е. в 100 тройках шагов заключается приблизительно 222 м.

Обыкновенно длина шага равна половине человеческого роста, считая до уровня глаз, т.е. в среднем 0,7‑0,8 м.

Точность измерения расстояний шагами зависит как от характера рельефа местности, так и от опытности наблюдателя. На ровной местности шаги почти одинаковы.

В среднем можно принять, что ошибка в измерении отрезка пути шагами составляет около 0,02 пройденного расстояния. При этом надо стараться делать ровные шаги, не уклоняться в сторону от намеченного направления и не топтаться на месте.

Расстояния можно измерять и временем, затраченным на ходьбу или езду. Для этого нужно заметить количество часов или минут, необходимых для прохождения или проезда известного расстояния.

Человек проходит в час столько километров, сколько делает шагов в 3 сек(при шаге длиной 0,83 м).

Шагом человек и лошадь проходят около 5-6 км/ч; рысью лошадь пробегает 12‑15 км/ч.

Проходимость местности обусловливается рельефом, почвенно-грунтовым и растительным покровом, гидрографической сетью, путями сообщения, а также временем года и состоянием погоды.

Вдоль железнодорожного полотна нередко встречаются косые дощечки с дробной надписью. Это уклоноуказатели, показывающие числителем дроби размер уклона (например, 0,003 или 0,005 указывает, что путь поднимается (если вверх) или опускается (если вниз) на 3 или на 5 мм на каждую 1000 мм),а знаменателем — протяженность уклона (150 или 200 — уклон идет на протяжении 150 или 200 м). Читая дроби, можно легко сосчитать пройденное расстояние и вычислить разность высот двух соседних точек пути. Для данных величин разность высот составляет

и

Следуя вдоль железнодорожного пути и учитывая знаки уклоноуказателя, можно ориентироваться не только в пройденном расстоянии, но и вычислить, на какую высоту в общей сложности пешеход поднялся или опустился на местности.

Уклон местности под ногами начинает ощущаться, когда он превышает 2,5°.

2. Измерение по видимым деталям предметов.Наблюдая человека с разных расстояний, легко заметить, что по мере его удаления отдельные подробности одежды, лица, фигуры делаются для наблюдателя неразличимыми, а затем исчезают. Видимость деталей меняется в зависимости от времени суток, состояния погоды, яркости фона и самого предмета. Так, например, в сумерки, в дождливый день в тени леса все предметы кажутся дальше и, наоборот, в ясный солнечный день на открытой местности — ближе.

Для распознавания предметов при нормальном зрении и хороших условиях видимости можно руководствоваться таблицей расстояний различимости предметов, составленной по многолетним наблюдениям (табл. 3).

Таблица 3

Наименование предмета	Расстояние (в км.)
Большие башни, церкви, элеваторы	16-21
Населенные пункты	11
Крупные здания	9
Заводские трубы	6
Отдельные дома	5
Окна в домах без переплетов	4
Трубы на крышах	3
Отдельные деревья, столбы, люди	2
Машины, повозки на земле	1,5-1
	Расстояние (в м. )
Шасси самолета	800
Лошади, скот — различаются ноги	700
Переплеты в окнах	500
Голова человека	400
Цвета и части одежды	270
Черепица, доски на крышах, листья деревьев	210
Пуговицы, подробности одежды	160
Лица людей	115
Выражение лица	100
Глаза человека — точками	60
Белки глаз	20

3. Измерение по угловым величинам предметов. Расстояние можно определять приближенно по угловой величине видимых объектов, если их линейная величина заранее известна.

Видимая, или кажущаяся, величина объекта зависит от угла зрения, или от угловой величины этого объекта, которая уменьшается по мере его удаления от глаза и увеличивается по мере его приближения к наблюдателю.

Если известны высоты или размер объекта П (таблица 4), величина подручного предмета Н и расстояние до него Л, то можно определить расстояние Д до объекта П по формуле:

откуда

Если принять отношение

за постоянную величину, равную 100, а величину П — за переменную, равную, например, 3 м, то расстояние Д будет равно

В качестве постоянного расстояния от глаза наблюдателя до предмета Н для удобства принимают длину вытянутой руки Л, равную примерно 60 см.

Тогда величина предмета Н при постоянной величине отношения

должна быть равна

т.е. примерно ширине граненого или диаметру круглого карандаша.

Пример. Мы видим велосипедиста, высота которого принимается равной 1,75 м. Ставим перед собой горизонтально карандаш на расстоянии вытянутой руки. Видим, что он по своей толщине точно покрывает велосипедиста. Тогда расстояние до него равно

Если карандаш покрывает объект с высотой, в 2 раза большей среднего роста человека, то расстояние равно примерно

Если нет предмета, в 100 раз меньшего длины вытянутой руки, можно воспользоваться случайными предметами, находящимися в другом соотношении с длиной вытянутой руки (табл. 4).

Таблица 4

Наименование предметов	Средний размер предмета
Средний рост пешехода	1,75 м
Шаг среднего человека	75 см
Высота части обутой ноги от земли до колена	50 см
Размах руки от середины груди до основания пальцев	71 см
Ширина двух ладоней, сжатых в кулаки, с вытянутыми навстречу большими пальцами	30 см
Длина части руки от локтя до косточек пальцев сжатого кулака	35-40 см
Раствор между концами большого и указательного пальцев руки	18 см
Длина вытянутой руки	60 см
Длина саперной лопаты с черенком	1,1 м
Длина велосипеда или высота его с велосипедистом	1,75 м
Длина лошади	2,13 м
Высота всадника	2,5 м
Легковая машина, высота кузова и длина	1,6 и 4,2 м
Грузовая машина, высота кузова и длина	2 и 5,5 м
Высота и длина пассажирского железнодорожного вагона	4,25 и 24,5 м
Высота и длина товарного 4-осного железнодорожного вагона	4 и 13,6 м
Высота и длина 4-осной железнодорожной цистерны	3 и 9 м
Высота и длина 4-осной железнодорожной платформы	1,6 и 13 м
Высота железнодорожной будки	4 м
Ширина железнодорожного междупутья	4,1 м
Ширина железнодорожного пути	1,52 м

4. Пластинка Лионде. Если в формулу

подставить длину вытянутой руки Л=60 см, а рост человека П принять равным 167 см, то формула для частного случая — определения расстояния до видимого во весь рост человека — может быть упрощена

После превращения в километры и деления на 1000 формула примет вид

, т.е. расстояние в километрах до человека равно единице, деленной на число миллиметров, отсчитанных по линейке на вытянутой руке (на расстоянии 60 см).

Пример. Если человек закрывается спичкой толщиной 2 мм, то расстояние до него равно 0,5 км, или 500 м, а если тонким круглым карандашом толщиной 4 мм, то

Для упрощения измерения расстояний этим способом профессор Ф. Г. Де-Лионде предложил применять подручный прибор из алюминиевой пластинки со ступенчатыми вырезами, размеры которых соответствуют кажущейся величине человека среднего роста, находящегося на разных расстояниях от наблюдателя (рис. 1).

Рис. 1. Пластинка Лионде

Например, направив на человека пластинку в вытянутой руке, устанавливаем, что фигура целиком заполняет четвертый слева вырез пластинки с надписью «125». Это значит, что расстояние от наблюдателя до объекта равно 125 м.

Измерение расстояний по угловой величине предметов с применением подручных приспособлений практически не зависит от рельефа местности, от освещения и окраски предметов. Погрешности таких измерений носят более постоянный характер и после тренировки и приобретения соответствующего навыка не должны превышать 10 %.

5. Определение расстояний при помощи «тысячных». Одним из способов измерения расстояний по угловой величине предмета является определение их при помощи «тысячных». Этот способ заключается в следующем.

Круг содержит 360°. Каждый градус делится на 60′, а минута — на 60″, т.е. окружность содержит 21600′ или 1296000″. Для получения простейшей зависимости между линейными и угловыми величинами надо разделить окружность на 6000 равных частей, называемых «тысячными». В таком случае угловые величины будут измеряться не в градусах, минутах и секундах, а в «тысячных».

Угол в одну «тысячную» в обычном градусном измерении равен

и обозначается 0-0,1. 1° обычного углового измерения равен

, округленно 17 «тысячных», или 0-17.

Угол в 30 «тысячных» обозначают 0-30, в 123 «тысячных» — 1-23 и т.д.

«Тысячная» — величина центрального угла окружности, опирающегося на хорду, длина которой равна 0,001 длины радиуса (принимая во внимание, что при малых углах и значительных радиусах круга величины хорды и дуги могут быть приравнены).

Если в формуле

заменить Л=1000, Н=У (угол зрения), то получится зависимость между угловой и истинной величинами предмета и расстоянием до него

Всегда имеется достаточное количество подручных мер, величину которых в «тысячных» можно видеть на рисунках или вычислить самим (рис. 2).

Рис. 2. Рука и пальцы в «тысячных»

Угловая величина, или угломерная «цена» пальцев, кулака, спичечной коробки, спички, карандаша, двадцатикопеечной монеты, гильзы и других подручных предметов в «тысячных» определяется следующим способом.

Берется длина вытянутой руки наблюдателя, измеренная при самоконтроле, т.е. расстояние в миллиметрах от глаза наблюдателя до подручного предмета, что можно измерить ниткой (рис. 3).

Рис. 3. Измерение длины вытянутой руки

Затем измеряется величина данного подручного предмета в миллиметрах и делится на длину вытянутой руки.

Число тысячных долей в десятичной дроби, полученной от этого деления, и дает угломерную «цену» избранного предмета в «тысячных».

Пример. Ширина обыкновенной спичечной коробки равна 37 мм. Если принять длину вытянутой руки 600 мм, то угломерная «цена» ширины спичечной коробки будет равна

, т.е. 61 «тысячная», или 0-61.

Пользоваться этими мерами надо так: взяв копейку в вытянутую руку, смотрим, закрывает ли она по ее диаметру высоту железнодорожной будки (рис. 4).

Рис. 4. Определение расстояния по высоте предмета

Если высота будки нам известна (4 м), то это значит, что мы видим ее под углом 0-25.

Находим величину одной «тысячной»

(

).

Следовательно, расстояние до будки будет равно .

Пример. Надо измерить расстояние до дома, длина которого известна и составляет 40 м. Определяем его угловую величину. Допустим, получилось 50 «тысячных». Тогда расстояние до дома

(рис 5).

Рис. 5. Определение расстояний по длине предмета

Если угловую величину предмета в «тысячных» измерять спичкой или линейкой с делениями на миллиметры, ее надо удалять от глаз на 500 мм (50 см), тогда деление в 1 мм будет равно

, или

, т.е. двум «тысячным» (0-02).

6. Определение расстояний по измеренным углам. Каждый предмет, видимый под углом 1°, удален на расстояние, в 57 раз больше своего размера в поперечнике (точнее в 57,3 раза). Палка длиной 1 м на расстоянии 57 м или длиной 1 см на расстоянии 57 см видна под углом 1°.

Для измерения углов можно воспользоваться следующим правилом. Каждый предмет, который покрывается ногтем указательного пальца (1 см), виден под углом 1° и отстоит на расстоянии, в 57 раз большем своего поперечника. Если ноготь покрывает половину предмета, значит, угловая его величина равна 2°, а расстояние — 28 поперечникам.

При угле в 1° расстояние в 3438 раз больше размера предмета, в 0,5° — в 114 раз, в 5° — в 11 раз, в 7° — в 8 раз.

Угловое расстояние между концами большого и указательного пальцев, максимально раздвинутых, соответствует углу в 15°. Ширина четырех пальцев у ладони равна 7° (рис. 6).

Рис. 6. Определение расстояния по углу между предметами

Пример. Вдали виден пассажирский вагон, который закрывается примерно половиной сустава большого пальца, т.е. виден под углом 2°. Длина вагона известна и равна 24,5 м, следовательно, он находится на расстоянии

. Если он покрывается указательным пальцем, то расстояние равно величине предмета, умноженной на 30.

Если предмет закрывается граненым карандашом, то расстояние до него равно величине предмета, умноженной на 100.

7. Измерение расстояний до недоступных предметов. На противоположном берегу реки человек идет параллельно берегу слева направо. Вытянув руку по направлению движения пешехода, смотрите одним правым глазом на конец пальца, ожидая, когда человек заслонится им. В тот же момент закройте правый глаз и откройте левый — человек словно отскочит назад. Сейчас же считайте, сколько шагов сделает пешеход, прежде чем снова поравняется с вашим пальцем (рис. 7).

Рис. 7. Определение расстояния до недоступных предметов

Расстояние от вас до человека на другом берегу реки определяется из пропорции

, откуда

Пример. Расстояние между зрачками глаз Г=6 см, от конца вытянутой руки до глаза Л=60 см. Пешеход прошел расстояние П, равное 18 шагам; в среднем шаг равен 75 см.

Подставляя эти величины в формулу, получаем

шагам, или

Измерив расстояния между зрачками и от глаз до конца вытянутой руки, надо получить и запомнить их отношение, которое у большинства людей достигает 10.

Затруднение может возникнуть лишь в определении пройденного расстояния, так как не всегда можно воспользоваться шагами человека. В этом случае нужно запомнить длину наиболее распространенных предметов. Таким образом, можно оценить пройденное человеком расстояние, сравнив его с длиной дома, вагона, шириной окна и других предметов, до которых надо определить расстояние. Остается только умножить их длину на полученное отношение

8. Измерение расстояний путем мысленного последовательного отложения известного отрезка. Вы видите опору линии электропередачи и, не доходя до нее, столбик. Становитесь с ним в створ. Оценивайте расстояние от себя до столбика. Допустим, оно равно 100 м. Эту длину мысленно переносите на участок между столбиком и опорой, учитывая, что расстояние кажется тем меньшим, чем далее от наблюдателя оно откладывается. В данном случае первый отрезок оказался равным второму. Таким образом, расстояние от вас до опоры равно 200 м (рис. 8).

Рис. 8. Определение расстояния путем мысленного последовательного отложения известного отрезка

Ошибки бывают очень грубые при резкой перемене обстановки, например при переходе с заросшей кустарником поляны на пашню, ночью при лунном свете на городских улицах, при определении расстояния до предмета, основание которого заслонено какой-нибудь возвышенностью (холм, дом и т. п.).

9. Измерение ширины реки при помощи травинки. Выбираем на противоположном берегу, в непосредственной близости от него, два заметных предмета и, стоя по другую сторону реки с вытянутыми руками, в которых зажата травинка, закрываем промежуток между выбранными предметами. Один глаз должен быть закрыт.

После этого, сложив травинку пополам, отходим от берега реки до тех пор, пока расстояние между выбранными предметами не закроется сложенной травинкой. Затем измеряем промежуток между двумя точками своего стояния. Расстояние между ними будет равно ширине реки (рис. 9).

Рис. 9. Определение ширины реки при помощи травинки

10. Определение ширины реки шагами. Выбираем на противоположном берегу какой-нибудь заметный предмет, например лодку. Становимся против нее и под прямым углом к этому направлению, вдоль берега, отсчитываем определенное число шагов, например 50. Ставим палку, затем в том же направлении снова отсчитываем уже половинное число шагов (в нашем примере 25) и от этого места идем под прямым углом от берега до тех пор, пока не окажемся на одной прямой с палкой и лодкой. Удвоенное количество шагов от берега до нашей остановки в створе, т.е.

шагов, и есть ширина реки (рис. 10).

Рис. 10. Определение ширины реки шагами

Если после установки палки, как и до ее установки, мы отсчитали 50 шагов, то расстояние от берега до створа равно ширине реки.

1. Измерение по тени предмета. Ставим отвесно палку в тени дерева недалеко от ее верхушки и измеряем длину части палки, покрытой тенью (рис. 11).

Рис. 11. Определение высоты предмета по его тени

Тогда

, откуда

, т. е., разделив длину покрытой тенью части палки на расстояние от нее до верхушки тени дерева и помножив это число на длину тени от дерева, получим высоту дерева или любого другого предмета.

Пример. Длина палки 2 м, а ее тень 1,5 м, следовательно, высота предмета пропорционально больше длины его тени (рис. 12).

Рис. 12. Определение высоты предмета по теням

Когда тень от палки равна ее длине, то высота предмета также равна длине своей тени.

Измерение по росту человека. Отойдя от дерева на известное расстояние АД (рис. 13), ложимся головой к точке А и ногами, между которыми зажата палка, к дереву в точке Б так, чтобы наш луч зрения проходил через верх палки на вершину дерева. Тогда

Рис. 13. Определение высоты предмета по своему росту

Прикрепленный файл	Размер
Тема 4. 8. Топография и ориентирование на местности.pdf	1.65 Мб

Математика и туризм (геометрия на службе у туриста)

Математика и туризм: геометрия на службе у туриста

г. Петрозаводск

Республика Карелия

Рулева Т.Г.

• Значение геометрии

• Знание геометрии и умение применять эти знания на практике полезно в любой профессии.
• В школе мы подробно изучаем геометрические построения с помощью циркуля и линейки и решаем много задач. А как решить такие же задачи на местности?
• Такие знания бывают довольно часто нужны и в других областях деятельности.

Рулева Т.Г.

Расстояние до недоступной точки

Немного истории:

Фалес Милетский

Рулева Т.Г.

Фалес Милетский определял расстояние от берега

•  

до морских кораблей. Способ состоял в следующем:

точка А – точка берега, точка В – корабль на море.

Для определения расстояния AB восстанавливают на берегу ACAB, в противоположном направлении восстанавливают CEAC так, чтобы точки D(середина АС), B, C лежали на одной прямой. Тогда CE=AB, так как ∆ABD=∆ECD по второму признаку равенства треугольников.

Рулева Т.Г.

На противоположном берегу реки выбрать предмет А у воды, встать напротив него и отметить точку, воткнув колышек Б. Идя по линии, перпендикулярной к направлению между предметом А и колышком Б, надо отсчитать 30 шагов и воткнуть в землю палку В. Пройдя еще столько же шагов, отметим на земле колышек Г и, идя от него, повернувшись спиной к реке, считать шаги, время от времени поглядывая на предмет А. Когда палка В, воткнутая на берегу, окажется на одной линии с предметом А за рекой, то расстояние Д — Г от последней отметки до места конечной остановки Д будет равно ширине реки.

Рулева Т. Г.

Определение расстояния построением подобных треугольников

Определение расстояния с помощью спички.

Спичка — простейший дальномер.

Предварительно на ней надо нанести чернилами или карандашом двухмиллиметровые деления. Необходимо также знать примерную высоту предмета, до которого определяется расстояние. Так, рост человека в метрах равен 1,7, колесо велосипеда имеет высоту 0,75, всадник — 2,2, телеграфный столб — 6, одноэтажный дом без крыши — 2,5 — 4 метра. Пусть, надо определить расстояние до телеграфного столба. Направляем на него спичку на вытянутой руке , длина которой у взрослого человека равна приблизительно 60 см. На спичке изображение столба заняло два деления, то есть 4 миллиметра. На этих данных нетрудно составить такую пропорцию: длина руки / расстояние до столба = отрезок спички / высота столба = 0,60/Х = 0,004 / 6,0; Х=0,60*6,0/0,004=900 Таким образом, до столба 900 метров.

Рулева Т. Г.

• Геометрия в произведениях литературы

Рулева Т.Г.

Жюль Верн «Таинственный остров»

Герои Жюля Верна измеряли высоту скалы. Расстояние от колышка до шеста так относится к расстоянию от колышка до основания стены, как высота шеста к высоте стены.

«- если мы измерим два первых расстояния, то, зная высоту шеста, сможем вычислить четвертый, неизвестный член пропорции, т. е. высоту стены».

«0ба горизонтальных расстояния были измерены: меньшее равнялось 15 футам, большее — 500 футам. По окончании  измерений инженер составил следующую запись: 15:500 = 10:х, 500×10 = 5000, 5000:15 = 333,3. Значит, высота  гранитной  стены равнялась   333 футам».

Рулева Т.Г.

Артур Конан-Дойль

«Обряд дома Месгрейвов»

Определение высоты дерева.

    «Я связал вместе два удилища, что дало мне шесть футов, и мы с моим клиентом отправились обратно к тому месту, где рос (когда-то) вяз… Я воткнул свой шест в землю, отметил направление тени и измерил ее. В ней было девять футов. Дальнейшие мои вычисления были совсем уж несложны. Если палка высотой шесть футов отбрасывает тень в девять футов, то дерево (вяз)  высотой (64 фута) отбросит тень в (96 футов), и направление той и другой, разумеется, будет совпадать».

9

96

6

64

Рулева Т.Г.

Измерение высоты дерева

Рулева Т.Г.

Высоту деревьев можно определить и при помощи шеста (выше роста человека).

Шест воткните его в землю на некотором расстоянии от дерева. Отойдите от шеста назад, по продолжению Dd до того места А, с которого, глядя на вершину дерева, вы увидите на одной линии с ней верхнюю точку b шеста. Не меняя положения головы, смотрите по направлению горизонтальной прямой aC, замечая точки с и С, в которых луч зрения встречает шест и ствол. Сделать в этих местах пометки.

На основании подобия ∆ авс и

∆ aBC вычислить ВС из пропорции

ВС: bc = aC: ас. Расстояния bc, aC

легко измерить. К длине ВС нужно

прибавить расстояние CD, чтобы

узнать высоту дерева.

Рулева Т.Г.

«Крест дровосека»

Надо приставить одну палочку концом к переносице, расположив её параллельно земле. Вторую палочку надо приставить вертикально к дальнему концу первой.

Получится буква Т, лежащая «на боку». Отступая от дерева или приближаясь к нему, надо добиться того, чтобы верхушка и подножие дерева совпали с верхним и нижним концами вертикальной палочки. Расстояние от места, где стоит измеряющий, до подножия дерева равно высоте дерева.

Рулева Т.Г.

Измерение с зеркалом

На землю положить зеркало. Измеряющий отходит от зеркала на такое расстояние, чтобы увидеть в нем отражение верхушки дерева. Угол падения равен углу отражения. ∆ABO ∞ ∆CDO. CD= *OD. Расстояния OB и OD можно измерить, а AB = росту измеряющего – 8-10см.

 

Рулева Т.Г.

Измерение по тени дерева

На ровной поверхности измерить длину своей тени (d), длину тени дерева (DF). Треугольники подобны. Высоту дерева (ED) вычисляют по формуле ED= *DF, где b – ваш рост.

 

Рулева Т.Г.

• Построение окружности по трем данным точкам

Рулева Т.Г.

• Пусть три группы туристов расположены в пунктах А, В, С, не лежащие на одной прямой. Для проведения общего костра турфирме надо выбрать место, равноудаленное от этих групп. Как это можно сделать?

• Соединим эти точки отрезками АВ и ВС.  Чтобы найти точки равноудалённые от точек А и В проведем серединный перпендикуляр к АВ. Чтобы найти точки, равноудалённые от точек В и С, проведем серединный перпендикуляр к ВС.   Точка О — точка пересечения этих перпендикуляров будет равноудалена от данных точек А, В и С. Точка О служит центром окружности, проходящей через три точки А, В и С, не лежащие на одной прямой.
• Задача имеет единственное решение.
• Значит, в пункте О можно организовать общий костер для трех групп туристов.

Рулева Т.Г.

• Заключение

• В данной презентации рассмотрены наиболее актуальные задачи, связанные с геометрическими построениями на местности – измерением расстояния до недоступной точки, измерением высоты предмета.

Используемые источники:

1.Балк М.Б., Балк Г.Д. «Математика после уроков», М., Просвещение, 1971.

2.Депман И.Я., Виленкин Н.Я. «За страницами учебника математики», М., Просвещение, 1989.

3.Карпушина Н.М. «Любимые книги глазами математика», М., Наука и жизнь, 2011.

4.Козлова Ю. «Математика на туристической тропе» – Математика, №16, 2011 г.

5.Сергеев И.Н., Олехник С.Н., Гашков С.Б. «Примени математику», М., Наука, 1989.

Рулева Т.Г.

Инновационная индустрия лесовосстановления：Социальные инновации: Hitachi

• Аналитика

Лесовосстановительная промышленность поставляет такие продукты, как пиломатериалы и целлюлоза, при этом целлюлоза является основным сырьем для производства туалетной бумаги и других бумажных изделий, необходимых для нашей повседневной жизни. На этом фоне лесовосстановительная отрасль сталкивается с рядом проблем, например, как расширить производство, защищая окружающую среду и сокращая трудоемкие работы.

Hitachi и крупная японская торговая компания Marubeni проводят проверку концепции, направленную на решение таких задач. Местом их деятельности являются обширные лесные массивы на острове Суматра в Индонезии, район примерно в трех часах езды на машине от ближайшего аэропорта. Асфальтированная дорога начинается в пути, но затем превращается в грунтовую, пока не достигнете пункта назначения. Проверка концепции, проведенная в таких неблагоприятных условиях, показала, как индустрия лесовосстановления должна адаптироваться к новой эпохе устойчивого развития.

• Фон
• Решение
• Совместное творчество
• перспективы

Фон

Максимальное использование потенциала земель лесовосстановления

Место демонстрационных испытаний, проведенных Hitachi и Marubeni, представляет собой лесовосстановленный участок, находящийся под управлением PT. Musi Hutan Persada (MHP), местный филиал, полностью принадлежащий Marubeni. Компания MHP, названная Musi Hutan Persada (большой лес в Муси) в честь реки Муси, крупной реки, протекающей через южную Суматру, отвечает за часть бизнеса по производству бумажной массы, который Marubeni развертывает в Индонезии.

Бизнес Marubeni по производству целлюлозы ставит во главу угла устойчивость в отношении сосуществования с окружающей средой. Одной из особенностей их бизнеса является то, что в качестве сырья для производства целлюлозы они используют балансовую древесину, вырубленную в районах лесовосстановления, а не древесину, произведенную в естественных лесах. МХП поставляет необходимую балансовую древесину и поставляет всю отгружаемую балансовую древесину на заводы по производству целлюлозы, которыми управляет дочерняя компания МХП. MHP управляет обширной лесовосстановительной территорией площадью около 290 000 га, что примерно в 1,3 раза превышает размер всей территории Токио. Используя часть этой земли, Proof of Concept был проведен в два этапа с сентября по октябрь 2019 года. .

Видео: Земля лесовосстановления, снятая дроном

Целью этого доказательства концепции была проверка технологии высокоэффективного и точного измерения высоты деревьев с использованием технологии спутникового позиционирования, задача, необходимая для измерения запасов древесины. . Инвентаризация древесины представляет собой общий объем деревьев, посаженных в древостое определенного размера, и представляет собой основную информацию, необходимую для управления продуктивностью лесонасаждений. Объем дерева — основа для инвентаризации древесины — рассчитывается на основе площади поперечного сечения ствола дерева и высоты дерева. Если технологию, на которую направлен Proof of Concept, удастся воплотить в жизнь, она позволит эффективно измерять запасы древесины с повышенной точностью.

Г-н Такуя Кувахара

МХП работает над разработкой такой технологии, потому что точное и точное определение запасов древесины на целых участках лесовозобновления позволит оптимизировать ряд процессов, связанных с лесовосстановлением, и увеличить объем поставок. .

Это позволит компании поставлять пиломатериалы не только для бумажной массы, но и для производства энергии из биомассы, чтобы расширить свой бизнес. Относительно причины, по которой измерение запасов древесины играет важную роль, г-н Такуя Кувахара, топ-менеджер МХП на момент интервью для этой статьи, упомянул следующее:

«Визуализация и высокая точность важны для повышения производительности лесовосстановления. Под этим я подразумеваю определение инвентаризации древесины в мельчайших деталях и еще большее повышение точности. Это выявляет проблемы, которые необходимо решить для улучшения.»

Сложность ручного сбора информации с обширной территории

Однако возникла серьезная проблема. В настоящее время запасы древесины измеряются вручную. Это достигается за счет того, что рабочие выходят на обширную территорию лесовозобновления и проводят измерения, что требует значительных человеческих и временных ресурсов. Кроме того, этот процесс не позволяет получить информацию с удовлетворительной точностью.

Рабочие вручную обмеряют дерево

В случае МХП площадь вырубки ежегодно составляет 20 000 га. Никакое количество времени не позволило бы измерить каждое отдельное дерево среди огромного числа растущих там деревьев. Поэтому используется метод выборки: запасы древесины для всей площади оцениваются на основе результатов измерений запасов древесины для части площади. Поскольку этот метод позволяет получить только оценочную стоимость запасов древесины, его точность ограничена. Кроме того, трудно избежать несоответствия в результатах измерений из-за зависимости от навыков и опыта людей, проводящих измерения. И даже при сокращении объемов работ за счет выборочного метода все равно требуется около полугода, чтобы измерить лесоматериалы площадью 20 000 га бригадой из 100 человек.

Решение

Использование спутников для мгновенного измерения высоты дерева

Квазизенитная спутниковая система, также известная как «Митибики»
Изображение предоставлено: Японское агентство аэрокосмических исследований (JAXA) , также известный как «Мичибики», для мгновенного измерения высоты большого количества деревьев одновременно.

В отличие от информации о местоположении, полученной системами GPS и смартфонами коммерческих автомобилей, которая имеет погрешность в несколько метров, ошибка Мичибики составляет всего несколько сантиметров. Hitachi увидела в этом средство, позволяющее эффективно измерять высоту деревьев.

В течение нескольких лет Hitachi работает над новаторскими областями применения Michibiki. В одном примере Hitachi разработала систему для измерения таких сельскохозяйственных параметров, как статус работы в сельском хозяйстве и рост урожая, а также провела демонстрационные испытания для этого в Австралии с 2014 по 2018 год. Идея решения проблемы MHP была результатом этого опыта.

Выяснение фактических потребностей при посещении объекта

Компания Hitachi сформировала проектную группу, состоящую в основном из инженеров, принимавших участие в австралийском испытании концепции. Всего через четыре месяца эта команда выдвинула гипотезу для решения. Затем участники проекта посетили объект, чтобы непосредственно наблюдать за деятельностью МХП, чтобы получить конкретное представление о связанных с этим потребностях. В результате дальнейших обсуждений с МХП было принято решение разработать технологию эффективного измерения высоты деревьев на основе технологии измерения, разработанной в Австралии.

В частности, это означало систему, использующую дроны и тракторы, оборудованные для получения высокоточной позиционной информации от Мичибики для измерения высоты деревьев. Дроны, пролетающие над лесонасаждениями, используются для съемки участков, подлежащих измерению. Затем положения верхушек деревьев сначала рассчитываются на основе этих данных изображения и информации о местоположении дронов.

Затем можно рассчитать высоту деревьев в областях, предназначенных для измерения, на основе разницы между данными о верхушках деревьев и данными о высоте, полученными от тракторов, передвигающихся по земле. «GeoMation», географическая информационная система Hitachi, сыграла главную роль в этой серии работ по обработке данных.

Схема спутниковой системы измерения высоты большого количества деревьев

Совместное творчество

Цифровой сдвиг вышел из понимания условий на месте

Г-н Альбертус Хандоко

Сотрудники Hitachi, прибывшие из Японии, и сотрудники MHP, которые занимались лесовосстановлением и операциями, участвовали в проверке концепции. Hitachi предоставила оборудование, такое как приемники для получения данных от Мичибики и дроны, в то время как члены MHP в основном отвечали за сбор данных с использованием дронов и тракторов, оснащенных приемниками.

Hitachi с ее различными информационными и коммуникационными технологиями (ICT) и MHP с ее обширным опытом и знаниями в области управления лесовосстановлением объединились для реализации Proof of Concept, что дало возможность совместно решить задачу поиска решений. проект создания.

Г-н Альбертус Хандоко из MHP, специалист по географическим информационным системам (ГИС) и участник проекта, прокомментировал совместное творение с Hitachi следующим образом:

«Благодаря этому проекту я смог получить много новых знаний от сотрудников Hitachi. По мере продвижения проекта мы сталкивались с различными проблемами, но сотрудники обеих компаний работали как один, чтобы найти решения. Я думаю, что это этот самый передовой процесс обучения, который имеет значение для развития бизнеса лесовосстановления».

Преодоление неожиданно суровых условий

Знания и опыт, приобретенные на передовой, становятся информацией, необходимой для усовершенствования решений до уровня, позволяющего реализовать их в обществе. Доказательство концепции действительно столкнулось с множеством проблем.

Один из них связан с климатом в Индонезии. Ноутбуки, привезенные из Японии для обработки данных спутниковых позиционных систем, вышли из строя при полной эксплуатации при температурах выше, чем в Японии. Вторичные батареи, установленные в дронах, которые нагревались во время полета из-за лучистого тепла, потребляли энергию быстрее, чем ожидалось. Хотя это и не было связано с климатом, оборудование, установленное на тракторах, вышло из строя из-за более сильных, чем ожидалось, вибраций трактора. Реальная рабочая ситуация оказалась намного суровее, чем предполагали участники проекта Hitachi.

Лесовоз, перевозящий груз, собранный с лесонасаждений

Расположенный в трех часах езды от города лесовозобновляемый участок МХП не имеет поблизости центров благоустройства или магазинов. Всякий раз, когда возникала проблема, представители обеих компаний совместно делились опытом, чтобы придумывать способы использования имеющихся ресурсов для ремонта сломанного оборудования и других способов решения проблем по мере того, как они продвигались к проверке концепции. Так участники проекта узнали о местных условиях. Это, а также их понимание среды, которую можно воспроизвести только на месте, было необходимо для перехода к цифровым технологиям. В этом смысле процесс поиска решений многочисленных проблем, возникающих во время тестирования, благодаря сотрудничеству всех участников, был значимым.

Пикап едет по грунтовой дороге через обширные лесонасаждения

Перспективы

Ускорение цифрового перехода в отрасли лесовосстановления

В настоящее время решения, проверенные Proof of Concept, могут быть применены лишь к очень небольшому количеству задач, с которыми сталкивается MHP. Продвигаясь вперед, Hitachi стремится использовать уроки, извлеченные на местах, для поиска новых решений, которые приведут к прогрессу в отрасли лесовосстановления, использующей цифровые технологии.

Как отмечает г-н Кувахара: «Тенденция к цифровизации, то есть так называемая «Четвертая промышленная революция», также коснулась индустрии восстановления лесов. Я надеюсь, что это послужит развитию устойчивой лесной промышленности».

Дата выпуска: август 2020 г.
Solutions Автор: Hitachi Solutions, Ltd.

Ссылки по теме

4-H Лесное хозяйство Проект №7-Измерение пиломатериалов на корню

Одним из наиболее важных аспектов лесного хозяйства является выращивание деревьев. Однако урожай деревьев измеряется и продается иначе, чем урожай, знакомый большинству из нас.

Соевые бобы продаются бушелями, а хлопок продается фунтами или тюками. Фермеры получают определенную сумму, в зависимости от рынка, за каждый проданный бушель или фунт. Вы когда-нибудь задумывались, как фермер измеряет свой урожай деревьев и как эти деревья продаются?

Пиломатериалы покупаются и продаются по доске. Досковой фут — это единица измерения пиломатериалов, равная 1 квадратному футу на 1 дюйм толщиной.

Объем досчатого фута в куске дерева определяется как длина в футах, умноженная на ширину в дюймах, умноженная на толщину в дюймах, разделенная на 12.

Деревянный фут – это также термин, используемый для измерения и выражения количества древесины в деревьях. Чтобы найти объем дерева на доску, необходимо измерить диаметр и товарную (полезную) высоту. Древесина на корню раньше покупалась и продавалась с шагом в 1000 досковых футов (МБФ). Однако за последние пару десятилетий произошел переход на продажу древесины тоннами. В настоящее время подавляющее большинство древесины, продаваемой в Миссисипи, продается за тонну. Преобразование досковых футов в тонны возможно, но зависит от множества факторов, включая породы деревьев, размер бревен, генетику, различия в местоположении и другие факторы. Следовательно, в этой публикации для измерения древесины будут использоваться дощатые футы из-за определенного характера их расчета.

Продажа древесины — это деловое предложение, поэтому важно, чтобы фермеры знали, сколько у них пиломатериалов. Чтобы определить объемы древесины, фермеры должны измерить свои деревья. В противном случае они не знали бы ценности своих лесных культур. Измерению древесины научиться несложно, и это один из важнейших навыков землевладельца.

Ссылки на проекты

Публикация расширения 146 Знай свои деревья

Публикация расширения 1686 Изготовление палочки для чешуи дерева

Дополнительная публикация 1250 Условия лесного хозяйства для землевладельцев

Материалы проекта

Палочка из древесной чешуи

Рулетка или кусок ненатягивающейся веревки длиной 66 футов

Блокнот и карандаш

Источники помощи и информации округа

2 Агенты по распространению знаний

Лесничий округа, Комиссия по лесному хозяйству штата Миссисипи

Окружной специалист по охране окружающей среды, Служба охраны природных ресурсов, Министерство сельского хозяйства США

Окружной рейнджер, Лесная служба, Министерство сельского хозяйства США

Лесоводы местных лесных предприятий

Лесники-консультанты, работающие не по найму

Менеджеры парков, Департамент дикой природы, рыболовства и парков

Инструкции

Измерение диаметра дерева

6 диаметр — это первое измерение, необходимое при измерении древесины.

Сделайте это измерение на высоте 4,5 фута над землей на склоне дерева. Это измерение известно лесоводам как DBH (диаметр-высота груди) и измеряется в дюймах.

Сантиметровой лентой отмерьте 4,5 фута от земли и посмотрите, где она падает на ваше тело. Используйте эту отметку в качестве ориентира при измерении диаметра.

Существует множество инструментов для измерения диаметра, но одним из самых простых в использовании является палочка Билтмора, которая представляет собой прямую деревянную палочку с градуировкой для прямого считывания DBH. В этом проекте будет использоваться древовидная шкала по правилу Дойля (см. рис. 1), поскольку правило Дойля является законным правилом объема в штате Миссисипи.

Используйте плоскую сторону стержня с пометкой «Диаметр дерева (дюймы)». Эта сторона — Билтмор Стик. Держите палку ровно на расстоянии 25 дюймов от глаза, напротив дерева на высоте 4,5 фута над землей (используйте отметку DBH, которую вы нашли ранее для этого измерения). Вам нужно будет измерить и потренироваться держать палочку на расстоянии 25 дюймов от глаза.

Прислонив палку к дереву, закройте один глаз и посмотрите на левый или нулевой конец. Этот конец и кора дерева должны быть на одной линии. Переместите взгляд через палку на правый край дерева. Не двигайте головой, только глазами. Прочтите диаметр дерева с точностью до дюйма в том месте, где правая сторона дерева пересекает палку.

Измерение высоты дерева

Высота товарного дерева — это второе измерение, используемое для определения объема доски. Доступно множество различных типов устройств для измерения высоты; однако гипсометр Мерритта является одним из самых простых в использовании. Гипсометр Мерритта (см. рис. 2) представляет собой линейную шкалу, отпечатанную на одной стороне палочки, которую вы использовали для определения диаметра дерева. Вы можете использовать ту же палочку для измерения дерева, чтобы определить диаметр и высоту дерева.

Чтобы измерить коммерческую (полезную) высоту стоящего дерева, вы должны сначала отмерить 66 футов от основания. Вы можете использовать рулетку или отрезок ненатянутой веревки, чтобы отметить это расстояние. Немного потренировавшись, вы научитесь преодолевать это расстояние.

Всегда следите за тем, чтобы видеть всю высоту дерева. Держите палку вертикально к земле так, чтобы сторона с числом 16-футовых бревен была обращена к вам, а нулевой конец был направлен к земле. Удерживая палку в этом положении на расстоянии 25 дюймов от глаза, наведите нулевой конец на высоту пня дерева. Затем, не двигая головой, проведите взглядом вверх по палке до того места, где должна быть срезана вершина последнего товарного бревна.

Минимальный верхний диаметр сосновых бревен составляет 6 дюймов, а минимальный верхний диаметр бревен твердой древесины — 8 дюймов. Прочитайте количество 16-футовых бревен, которые можно отрезать от дерева, с точностью до ближайшего полубревна (8 футов). Шкала гипсометра Мерритта размечена на 16-футовых бревнах, поэтому вам придется оценивать половину бревна. Если верхняя часть последнего пригодного для продажи бревна находится на полпути между двумя показаниями 16-футового бревна, то добавьте половину бревна к показанию.

Определение объема дерева

Таблицы объема определяют объем древесины в стоячем дереве на основе измерений DBH и товарной высоты. Таблица объемов напечатана на боковой стороне палочки для шкалы деревьев со стороны палочки Biltmore.

После того, как вы измерите диаметр и определите высоту, пригодную для продажи, вы можете прочесть шкалу дерева вдоль и поперек, чтобы определить объем дерева. Например, если DBH измеряется как 18 дюймов, а товарная высота составляет три 16-футовых бревна, объем будет составлять 230 досочных футов (правило Дойла).

Большинство таблиц объемов дают объемы деревьев в половине длины бревна (8 футов), но таблица объемов на палочке весов основана на 16-футовых бревнах. Поэтому вам придется рассчитывать объемы деревьев с точностью до половины бревна. Например, если вы измерили 18-дюймовое дерево DBH с 3,5 бревнами, объем будет равен 247 футам доски.

18-дюймовое дерево DBH с 4 бревнами имеет 265 бод. футов
18-дюймовое дерево DBH с 3 бревнами имеет 230 бод. футов
Разница составляет объем одного бревна 35 бонд. , округленное до 17 бод-футов для 1/2 бревна

Следовательно,

18-дюймовое дерево DBH с 3 бревнами имеет 230 бод-футов
половина 18-дюймового бревна имеет 17 бод-футов

Таблицы объемов, указанные на шкалах деревьев, иногда основаны на разных классах формы дерева (конусность дерева) и не все могут иметь одинаковые значения объема. Наиболее часто используемый стандартный класс формы — 78. Вы можете использовать любые объемы, которые есть у вашей палочки с древовидной шкалой Дойла.

Измерение стоящих пиломатериалов

1. Обратитесь к местному леснику за помощью в получении палочки для измерения древесной чешуи (правило Дойла).
2. Найдите участок с подходящими для измерения пиломатериалами. Сосны должны быть не менее 10 дюймов DBH, а лиственные породы должны быть не менее 14 дюймов DBH. Деревья должны иметь по крайней мере одно 16-футовое бревно и иметь минимальный верхний диаметр 6 дюймов для сосен и 8 дюймов для лиственных пород. В вашем собственном дворе может быть достаточно подходящих деревьев, или у вашей семьи может быть земля с пиломатериалами. Государственные парки и национальные леса — идеальные места. Если у вас возникли проблемы с поиском подходящих деревьев, обратитесь за помощью к местному леснику или агенту по развитию.
3. Измерьте DBH и товарную высоту (с точностью до половины бревна) 20 различных пиломатериалов и занесите измерения в протокол. Обязательно измерьте разные породы деревьев. Попробуйте измерить несколько видов сосны и лиственных пород.
4. Используя таблицу объемов на шкале для деревьев, найдите объемы досок для каждого дерева и занесите их в лист учета. Помните, что вам придется определять объемы деревьев с половинными бревнами.
5. После того, как вы измерили и записали информацию обо всех 20 деревьях, просуммируйте объемы досок всех деревьев. Объемы древесины сосны и лиственных пород учитываются отдельно, поскольку они обычно продаются отдельно. Разделите общий объем деревьев на 1000 футов досок, чтобы получить MBF.
6. Свяжитесь с местным лесником или агентом по распространению знаний и узнайте, какова в настоящее время средняя цена на корню для пиломатериалов из сосны и лиственных пород и как преобразовать эту информацию из цены за тонну в цену за MBF. Внесите эту информацию в лист регистрации. Пень – это ценность деревьев, так как они стоят в лесу несрубленными (на пне).
7. Умножьте объемы сосны и лиственных пород на текущие средние цены на корню. Это даст вам стоимость деревьев, которые вы измерили. Цены на пни из сосны и лиственных пород различаются, потому что сосна и лиственные породы используются для изготовления разных изделий из дерева. Стоимость и спрос на эти продукты определяют цену пня.
8. Если вы одолжили деревянную шкалу, обязательно верните ее владельцу после того, как закончите измерение деревьев и запись объемов.
9. Если возможно, попросите лесника проверить размер вашего дерева и ответить на любые ваши вопросы. Попросите лесничего подписать ваш протокол, когда ваш проект будет завершен.
10. Пусть ваш взрослый руководитель 4-H проверит ваш проект и подпишет ваш протокол. Включите лист записи в запись вашего участника 4-H. Сохраните лист проекта и другие материалы для дальнейшего использования при работе с другими проектами 4-H Forestry.

Откройте приведенный выше PDF-файл для формы записи 4-H Forestry Project № 7.

---

Публикация 1473 (POD-05-22)

Отредактировано Брейди Селфом , доктором наук, адъюнкт-профессором лесного хозяйства, из более раннего издания Тимоти А. Трауготта, бывшего профессора лесного хозяйства.

Как измерить содержание углерода в деревьях

Погода, Климат, География, Геополитика, Реки, Горы и фотография

Откуда деревья берут свою массу?

В процессе фотосинтеза деревья используют солнечный свет для объединения двуокиси углерода (CO2) из ​​атмосферы с водой и питательными веществами из земли с образованием углеводов , составляющих биомассу дерева. CO2 поглощается с определенной скоростью и со временем увеличивает массу дерева. Биомасса – это мера сухой массы древесной и листовой массы в кг.

Содержание углерода в дереве составляет примерно 50% его биомассы (сухой массы), хотя недавние исследования показывают, что это значение сильно различается между видами и местами, например, в тропиках и северных широтах. Остальные 50% состоят из водорода, кислорода, азота и других элементов.

На изображении ниже изображен упавший умирающий платан в Прайори-парке, Рейгейт. Углерод, хранящийся в его биомассе, либо высвобождается обратно в атмосферу в виде CO2, либо добавляется к углероду в почве посредством разложения . Дыхание почвенной биоты в конечном итоге приведет к тому, что большая часть углерода будет выброшена обратно в атмосферу в виде CO2. Остальной углерод, вероятно, растворится в воде и, в конечном итоге, попадет в реки, такие как река Крот. 9( они растут с разной скоростью и улавливают разное количество углерода на разных стадиях жизненного цикла; обычно более молодые деревья улавливают углерод быстрее, чем старые) и местные условия и здоровье и управление деревом также определяет, сколько углерода секвестрировано (поглощено и сохранено в результате фотосинтеза).

Дерево, изображенное ниже, является одним из самых больших и старых дубов в Приоратском парке… обратите внимание на большую ОБЪЕМНОСТЬ по сравнению с лабрадором у левой ноги ствола. Обхват составляет 5 метров, то есть этому дубу около 300 лет. Обратите также внимание на то, что дерево было опылено для увеличения роста в начале его жизни: такое управление приведет к увеличению улавливания углерода.

Большой старый дуб с опахалом в Прайори-парке, Рейгейт: он будет содержать несколько тонн углерода, уловленного за многие столетия.

Размер дерева можно определить по ВЫСОТЕ, ОБЪЕМУ и размеру корня. Корни также содержат углерод, поэтому мы должны включить их, чтобы получить представление о том, сколько углерода уловлено деревом.

Грубо говоря, дерево поглощает до 20 кг CO2 в год = около 1 тонны углерода к 40 годам. Однако эти цифры сильно различаются в зависимости от вида и местоположения. Добавьте огромное количество углерода, хранящегося в лесных почвах, к количеству углерода в деревьях, и вы поймете, что леса являются основными хранилищами углерода.

Как измерить содержание углерода в дереве

Начнем с того, что ключевым показателем содержания углерода является РАЗМЕР дерева. Большие деревья обычно старше и в течение своей жизни захватили больше углекислого газа из атмосферы, а значит, должны содержать больше углерода!

ОБхват (окружность) дерева является хорошим основным показателем РАЗМЕРА или того, насколько БОЛЬШИМ является дерево. Обхват измеряется на высоте груди 1,3 м над землей.

Простой метод расчета содержания углерода с использованием только обхвата:

Поскольку содержание углерода в дереве составляет примерно 50% биомассы, мы можем оценить содержание углерода, рассчитав массу дерева и разделив сухой вес на два. . CO2, захваченный деревом за время его жизни, рассчитывается путем умножения содержания углерода на 3,67. Бинго! = CO2, поглощаемый деревом.

В чем преимущество этого «простого» метода расчета поглощения углерода деревьями?

Суррей имеет 42 000 гектаров ЛЕСНЫХ УГОДОВ… это один из самых лесистых округов в Великобритании. Было подсчитано, что деревья в Суррее удаляют 350 000 тонн углерода в год.

(примечание: возможная ошибка? видео выше показывает, как она измеряет

окружность , затем она указывает диаметр )

Более полный, но сложный метод показан ниже.