Способ определения объемов стволов растущих деревьевПатент на изобретение №: 2050114 Автор: Шавнин А.Г., Шавнин В.А., Шавнин С.А., Звездин В.К., Кузнецов П.П. Патентообладатель: Шавнин Александр Гаврилович Дата публикации: 20 Декабря, 1995 Адрес для переписки: подача заявки01.04.1991 публикация патента20.12.1995 Изображения    Использование: лесное хозяйство, в частности таксация леса. Сущность изобретения: по модельным деревьям вычисляют "новое видовое число", а кроме этого графически высоту точки касания прямой, проведенной из вершины к основанию по касательной к формообразующей кривой, и диаметр дерева в этой точке. По формуле, содержащей произведение названных показателей и диаметра, возведенного в квадрат, находят объем ствола растущего дерева. 5 ил. 1 табл. , , , , , , , ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУИзобретение относится к лесной таксации и может быть использовано при определении объемов стволов растущих деревьев. Известен способ определения объемов стволов деревьев по сложной формуле срединного сечения, включающий расчленение ствола на секции и суммирование их объемов. Недостатком способа является сложность и невозможность применения при определении объемов стволов растущих деревьев. Наиболее близким к изобретению является способ определения объемов стволов растущих деревьев посредством использования видовых чисел (старого, нормального, истинного), включающий измерение диаметра и высоты ствола с последующим вычислением объема по формуле: V=g hf (1), где V объем ствола; g площадь поперечного сечения ствола; h высота дерева; f видовое число ствола. Для широко используемого при вычислении старого видового числа, площадь сечения ствола берется на высоте груди. Известно также, что видовое число, выражающее полнодревесность ствола, эмпирически связано с относительными диаметрами ствола (коэффициентами формы, классами формы, числами сбега), определяющими положение формообразующей кривой. Эта связь может быть выражена формулой: f= kg (2), где k коэффициент пропорциональности видового числа с относительным диаметром; g относительный диаметр. По величине относительного диаметра можно находить видовое число, совершенствуя таким путем способ определения объемов стволов деревьев (Анучин Н.П. М. Лесная таксация, 1982, с. 145-150). Однако коэффициенты формы, классы формы и числа сбега, принятые в качестве показателей формы ствола, включают диаметры ствола на таких высотах, которые лишь случайно могут совпасть с высотой расположения характерных точек, определяющих строгое положение формообразующей кривой (точек касания, перегиба, максимума или минимума). По этой причине коэффициенты формы, классы формы и числа сбега не обеспечивают строгой характеристики формы ствола, не дают достаточно полного соответствия формы и полнодревесности стволов, которое определяет точность установления объемов стволов растущих деревьев. Цель изобретения повышение точности определения объемов стволов растущих деревьев и его упрощение. Это достигается тем, что в способе, включающем измерение диаметра и высоты и использование видового числа, согласно изобретению сначала определяют точку касания прямой, проведенной из вершины ствола дерева к формообразующей кривой, затем измеряют диаметр на высоте этой точки и высоту ствола до нее, а объем определяют по формуле: V=fн hk dk2, (3) где fн новое видовое число, определяемое по модельным деревьям в таксируемой категории древостоев; hk высота дерева до точки касания; dk диаметр ствола на высоте точки касания. Получение нового видового числа поясняется схемой, приведенной на фиг. 1, где высота точки касания hk является ординатой характерной точки К. Отношение высоты точки касания к высоте ствола h составляет относительную высоту точки касания ho: ho=  Значение относительной высоты точки касания также является ординатой характерной точки, зависит от уравнения формообразующей кривой и является показателем формы ствола дерева (Шавнин А.Г. Лесное хозяйство, N 4, 1986, с. 53). Применительно к формуле (2), включающей зависимость видового числа от коэффициента пропорциональности и показателя формы ствола, берется соотношение f=kho (4) Это соотношение подставляется в формулу (I), которая, таким образом принимает следующий вид: v   hk  0,785Khкd2к (5) Безразмерная часть формулы (0,785К) объединяется в комплексный показатель формы и полнодревесности ствола новое видовое число. После этого выражение (5) приобретает вид формулы (3). Новое видовое число представляет собой отношение объема ствола к объему четырехгранной призмы, основание которой составляет квадрат диаметра ствола на высоте точки касания, а высота равна расстоянию этой точки от высоты шейки пня. На фиг. 2 изображено устройство для измерения высоты точки касания и диаметра на высоте этой точки, общий вид; на фиг. 3 момент фиксации 1/5 высоты ствола; на фиг. 4 визирование на точку, соответствующую положению нижнего фиксатора устройства, и фиксатора, соответствующего положению высоты точки касания; на фиг. 5 момент фиксации формообразующей кривой и точки касания к ней, определение относительных значений высоты и диаметра в точке касания. Способ осуществляют следующим образом. Сначала устанавливают новое видовое число. Для этого в таксируемых категориях древостоев, однородных по породе, бонитету или типу леса, берутся модельные деревья (как правило 3-5 штук). Объем ствола при этом находится по сложной формуле срединного сечения: V= ( 1+ 2+.+ n) l + Vb (6), где 1, 2, n площади сечений ствола на средине секций; l длина секций; Vb объем вершинки (Н.П. Анучин. М. Лесная таксация, 1982, с. 88). Высота точки касания hk и диаметр ствола на высоте этой точки dk устанавливаются графически. Уравнение (3) решается в отношении нового видового числа: fн=  (7) Затем, определив по модельным деревьям новое видовое число для данной таксируемой категории древостоя, измеряют известным способом высоту точки касания прямой, проведенной из вершины ствола к формообразующей кривой, и диаметр ствола в этой точке, а по формуле (3) определяют объем ствола. Значения высоты точки касания и диаметра ствола в этой точке, определяющие форму ствола дерева, могут быть измерены с помощью предлагаемого устройства. Устройство состоит из панели произвольных размеров, изготовленной из легкого материала. По соображениям портативности размеры панели приняты 10х12 см. На панели имеется выступ 1 для визирования на вершину дерева, выступ 2 для установления 1/5 высоты ствола, в пределах которой находится высота точки касания и вырез 3, фиксирующий начало шкалы диаметров. На выступе 2 имеется отверстие для мерного шнура 4, посредством которого определяется абсолютная высота фиксированной точки. Выступ 2 применяется также в качестве ручки. В продольном направлении панели расположены вырезы 5, в каждом из которых установлена линейка 6 с фиксатором 7 и ручкой на конце 8. Посредством ручек фиксаторы могут передвигаться вдоль вырезов 5. На панели имеются шкалы 9 относительных значений высоты точки касания и относительных значений диаметров ствола в точке касания 10. Число делений этих шкал h и расстояние между делениями одинаково. Под углом к шкале диаметров ствола расположены наклонные линии 11, определяющие положение касательных прямых, проведенных из вершины ствола дерева. Высота точки касания и диаметр ствола в этой точке устанавливаются следующим образом: с произвольного расстояния до дерева при горизонтальном положении устройства фиксируют визуально 1/5 высоты ствола, в пределах которой находится высота точки касания (фиг. 3); приблизившись к дереву на 5-6 м, не меняя положения устройства, визируют края панели на отрезок ствола, составляющий 1/5 часть его высоты (фиг. 4); совмещают начало шкалы диаметров 10 и фиксаторы 7 с образующей ствола и по положению фиксатора, ближе других расположенного к ближайшей наклонной линии, устанавливают высоту точки касания в относительных единицах (фиг. 5). Одновременно с помощью шкалы 10 будет зафиксировано число относительных единиц диаметра в точке касания; не меняя положения устройства, фиксируют визуально высоту ствола, соответствующую положению нижнего фиксатора (фиг. 4). Подходят к дереву и определяют эту высоту l прямым измерением. Абсолютное значение l, увеличенное во столько раз, сколько делений n на шкале высот и шкале диаметров, составит соответственно значения высоты точки касания и диаметра ствола в этой точке. При значительной величине l и необходимости увеличить масштаб измерения диаметра расстояние до дерева уменьшается в обратной пропорциональности этому увеличению. Для доказательства достижения цели были заложены две пробные площади, на которых проделана следующая работа: по каждой пробе равномерно по толщине взято по 12 модельных деревьев; для каждой пробной площади из числа модельных деревьев выбрано три средних модельных дерева, по которым найдена средняя величина старого fст и нового fн видовых чисел: fст 0,420; 0,510; fн 6,14; 6,17 По каждой пробе у всех модельных деревьев определены объемы стволов тремя способами: по сложной формуле срединного сечения (по секциям); с помощью старого видового числа; предлагаемым способом. Первый способ принят за истинный, 2-й и 3-й сравнивались с I-м. Размеры полученных систематических m и случайных ошибок приводятся в таблице: Данные таблицы свидетельствуют о более высокой точности определения объемов стволов деревьев с помощью новых видовых чисел по сравнению с прототипом, для которого случайная ошибка оказалась в 1,5-2,0 раза больше. Эти различия объясняются тем, что при использовании новых видовых чисел показатели dk и hк находятся в нижней части ствола и поддаются непосредственному прямому измерению, в то время как при использовании старых видовых чисел определяются высоты стволов посредством косвенных измерений, имеющих меньшую точность. Исключение из измерений высоты ствола упрощает определение его объема.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯСПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОБЪЕМОВ СТВОЛОВ РАСТУЩИХ ДЕРЕВЬЕВ, включающий отбор модельных деревьев, измерение их высоты и диаметра и использование видового числа, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения и уменьшения трудозатрат, сначала по модельным деревьям в таксируемом древостое определяют значение нового видого числа, затем измеряют высоту ствола до точки касания прямой, проведенной из вершины ствола дерева к формообразующей кривой, и диаметр ствола в этой точке, а объем V ствола вычисляют по формуле V=fнhкd2к, где fн новое видовое число; Hк высота ствола от шейки корня до точки касания прямой с формообразующей кривой; dк диаметр ствола в точке касания прямой и формообразующей кривой.Популярные патенты: 2400042 Высевающий аппарат ... для высева семян и других сыпучих материалов, и может быть использовано для дозирования сыпучих материалов в различных отраслях промышленности.Известен высевающий аппарат, содержащий корпус с загрузочным и выгрузным окнами и расположенной внутри катушкой с желобками. При этом между корпусом и катушкой установлена с возможностью поворота и фиксации цилиндрическая втулка, снабженная рядом различных по длине приемных окон и одним выгрузным окном (Патент РФ 1613021, МПК A01C 7/12, опубл. 1990).Недостатками описанного аппарата являются высокое травмирование семян и неравномерность высева, обусловленные необходимостью прохождения семян через загрузочное окно корпуса и ряд различных ... 2099929 Почвенная растительная смесь для культурных газонов и способ их создания ... 3 4 недель для ее усадки с ежедневным поливом, в случае отсутствия дождей. 3. Способ по п.2, отличающийся тем, что при плотности почвы рН < 6 производят ее известкование, а при рН > 7 в почву вводят торф, сульфат аммония или аммиачную селитру. 4. Способ по п.2, отличающийся тем, что при засоленности почвы свыше 0,1 0,2% веса почвы производят ее гипсование из расчета 7 8 т/га почвы. 5. Способ по п.2, отличающийся тем, что перемешивание почвенной растительной смеси в однородную массу осуществляют на площадке с твердым покрытием, например асфальтированным. 6. Способ по п. 2, отличающийся тем, что полив осуществляют в режиме, исключающем размыв почвенной растительной смеси. 7. ... 2056755 Способ регулирования роста овощных культур ... водным раствором цитокининового препарата за 2 - 7 суток до уборки урожая, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности снижения содержания нитратов в овощах при отсутствии токсичности для организма человека, в качестве цитокининового препарата используют спиртовую вытяжку, полученную обработкой отходов производства пива, содержащих сухую массу корешков проростков ячменя, 70%-ным этанолом при 4 - 24oС, которую концентрируют путем упаривания этанола с последующей экстракцией действующего вещества в равный объем н-бутанола при рН 7,6 - 8,0 и удалением органического растворителя под вакуумом до исчезнования запаха, причем растения обрабатывают 0,1 - 0,5%-ным раствором ... 2422377 Биоцидный концентрат ... 250 мкм.Приготовленный концентрат 70 мг/л имеет коричнево-желтый цвет, характеризуется распределением размеров кластеров наночастиц с максимумом в центре 30 нм и их количеством в диапазоне 10-50 нм - 90%, при седиментационной устойчивости гидрозоля 8-10 месяцев.Пример 3. Рабочие параметры: напряжение на электродах 9-10 кВ, размах тока 1 кА, длительность импульсов 0,5 мкс при частоте следования 150 Гц, разрядный промежуток 150 мкм.Приготовленный концентрат 20 мг/л имеет насыщенно-серый цвет, характеризуется распределением размеров кластеров наночастиц с максимумом в центре 300 нм и их количеством в диапазоне 5-50 нм - 4%. Седиментационная устойчивость гидрозоля составляет не более ... 2197082 Установка для охлаждения молока с использованием естественного холода ... теплового контакта через стенку молокопровода 3 хладоноситель проходит по охлаждаемым зонам 20, 21 трубопроводов 16, 17, расположенным в крайних полостях 10, 12 емкости 7. Здесь происходит понижение температуры хладоносителя за счет теплообмена с аккумулирующим холод веществом, заполняющим эти полости. Более эффективному охлаждению молока способствует замена в средней части теплообменника 4 (на границе участков 18, 19) отепленного хладоносителя на более холодный из второй полости 12. В результате охлаждения хладоносителя аккумулирующее холод вещество в полостях 10, 12 отепляется, а следовательно, подтаивает и мерзлый грунт вокруг емкости 7. Грунт замораживают посредством тепловых ... |
Еще из этого раздела: 2435369 Гербицидные композиции 2162635 Устройство для аэрозольного распыления (варианты) 2171570 Устройство для группового учета надоев молока при доении 2189742 Способ обработки инкубационных яиц 2260930 Способ внесения органических удобрений 2438304 Улей 2182889 Дезинфицирующее средство 2472951 Машина (варианты) 2454055 Устройство для ротационного внутрипочвенного рыхления с механическим приводом 2399194 Способ и устройство контроля воздушного режима в корнеобитаемой среде |
Изобретения в сельском хозяйстве
Обработка почвы в сельском и лесном хозяйствах
Посадка, посев, удобрение
Уборка урожая, жатва
Обработка и хранение продуктов полеводства и садоводства
Садоводство, разведение овощей, цветов, риса, фруктов, винограда, лесное хозяйство
Новые виды растений или способы их выращивания
Производство молочных продуктов
Животноводство, разведение и содержание птицы, рыбы, насекомых, рыбоводство, рыболовство
Поимка, отлов или отпугивание животных
Консервирование туш животных, или растений или их частей
Биоцидная, репеллентная, аттрактантная или регулирующая рост растений активность химических соединений или препаратов
Хлебопекарные печи, машины и прочее оборудование для хлебопечения
Машины или оборудование для приготовления или обработки теста
Обработка муки или теста для выпечки, способы выпечки, мучные изделия
|
|
||