Приборы и инструменты для таксации леса

Размещено на http://www.allbest.ru/

1

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

ФГБОУ ВО «БУРЯТСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕНИЯ имени В.Р. Филиппова»

РЕФЕРАТ НА ТЕМУ

«Приборы и инструменты для таксации леса»

Выполнил: студент группы

Б01-ЛД131 Пашина А.А.

Проверил: ст. преподаватель

Кочеткова Н.Н.

Улан-Удэ 2021 г.



Содержание

таксация лесной прибор инструмент

Введение

1. Краткая характеристика лесной таксации

2. Лесотаксационные измерения

3. Классификация приборов и инструментов

4. Трость таксатора

5. Электронная мерная вилка

6. Ксилометр

7. Гидростатические весы

8. Буссоль

Заключение

Список используемой литературы



Введение

Во все времена Россия была великой лесной державой, и проблема сохранения, приумножения и оценки наших лесных богатств всегда злободневна. Особое звучание она приобретает в Сибири, где площадь лесного фонда, составляет более 434 млн. га или около 39% от общей площади России. Леса здесь занимают более 290 млн. га, лесистость территории 48%.

Важнейшая продуцирующая часть земной биосферы - служит лесной покров, который является источником массы продуктов, без которых существование человека вряд ли было бы возможным. Длительное время люди пользовались продуктами леса, не думая об их стоимости, так же как сейчас пользуются воздухом. Однако на определенном историческом этапе развития человечества продукты леса превратились в предмет купли-продажи. С этого периода появилась необходимость определения объема и качества лесной продукции, то есть создались предпосылки возникновения науки, обеспечивающее создание методов оценки лесных ресурсов.

Н.П.Анучиным дается следующее определение термину "Лесная таксация" и задачам, ею решаемым: "Слово таксация происходит от латинского taxatio, что означает оценка. Отсюда, таксировать лес - это значит его оценивать.

Здесь имеется в виду материальная оценка леса, сводящаяся к определению объема целых деревьев и их частей, запаса насаждения (т.е. количества древесины в них), возраста и прироста отдельных деревьев и целых насаждений.

Лесная таксация как наука изучает методы измерения объемов деревьев, объемов заготовленной лесной продукции, запасов отдельных насаждений и целых лесных массивов, приростов отдельных деревьев и насаждений (древостоев) Хотя этому определению уже около двух десятков лет, его можно лишь немного трансформировать, добавив, что перечень лесных продуктов оценка и учет которых ведется в настоящее время, значительно расширился. В данном реферате рассматриваются приборы для осуществления таксации леса.



1. Краткая история развития лесной таксации

Таксация леса - (от лат. Taxatio -- оценка), комплекс технических мероприятий, цель которых -- выявление, учёт, оценка качеств. И количественных характеристик лесных ресурсов в статике и динамике. Содержание таксации леса составляют методы и технология измерений и моделирования основных объектов учёта (заготовленной лесопродукции, отдельных деревьев и их совокупностей, насаждений и лесных массивов), для которых посредством системы биометрических характеристик -- таксационных показателей (напр., запаса и прироста насаждений, сортиментной структуры и др.) Даётся технический документ Таксационное описание. В связи с переходом отечественного лесного хозяйства к многоцелевому комплексному на индустриальной основе расширяется таксация недревесных продуктов (хвои, листьев, ягод, грибов, лекарств. И технического сырья) [1].

Таксация леса даёт информацию для рационального планирования лесохозяйственной деятельности, оценки динамики и развития лесов, оптимальности существующих насаждений и соответствия их условиям произрастания, контроля за правильностью ведения лесного х-ва, качеством и эффективностью выполняемых хозяйственных мероприятий. Таксация леса применяется для обеспечения функционирования лесного хозяйства, как методическая и техническая основа получения эмпирических сведений о лесе. В СССР основные работы по таксация леса производятся путём периодичностью инвентаризации лесов, осуществляемой ежегодно на пл. 45--50 млн. га предприятиями Леспроекта. При этом применительно к минимальной территориальной классификацией, единице -- выделу таксационному, составляются таксационные описания лесных и нелесных площадей, а также плановые материалы (планшеты, планы лесонасаждений), служащие основой лесоустроительного проектирования. Основной метод таксации леса -- комбинированный, сочетающий измерит, методы (выборочно-перечислительная и реласкопическая Таксация леса) с глазомерным определением таксационных показателей. В качестве технической основы Т. л. используются материалы аэросъёмки и космической съёмки лесов (см. Аэрофотосъёмка). В лесах экстенсивной зоны широко применяются прогрессивный метод рационального сочетания наземной таксация леса с измерительным дешифрированием аэрофотоснимков и статметод -- специально спланированная выборочная таксация леса для получения обобщённых данных по крупному объекту. Другой вид практичности таксации леса -- проводимая работниками лесхозов и лесничеств таксация лесосечного фонда: запасов спелых насаждений на участках, отведённых под рубки главного пользования лесом, рубки ухода, санитарные рубки и др. Работы по таксация леса в СССР регламентируются нормативно-техническими документами.

Научной основой таксация леса является специальная дисциплина -- лесная Лесная таксация начала осуществляться в конце 18 -- начале 19 вв., когда лес и его продукты стали предметом торговли и широкого промышленного использования. В России период становления и развития лесной таксации связан с именем учёного Варгаса де Бедемара (1816--1902), который составил первые таблицы хода роста насаждений, применяемые и в современной лесохозяйственной практике. В 1-й половине 20 в. большой вклад в теорию и практику Таксация леса. внёс сов. учёный М. М. Орлов (1867--1932), который в курсе «Лесная таксация» (1 изд., 1923) и др. работах обобщил теорию и технику таксация леса. и лесоустройства наиболее развитых стран мира. Он разработал шкалу деления насаждений на классы бонитета, применяемую в лесном хозяйстве начиная с 1911, составил таблицы объёмов и сбега древесных стволов. Справочник М. М. Орлова «Лесная вспомогательная книжка », выдержавший 8 изд. (1 изд., 1910), в течение полувека был настольной книгой лесных специалистов. В лесохозяйственной практике широко применяются также «Всеобщие таблицы хода роста насаждений» (1926) А. В. Тюрина (1880--1976). Сов. учёный Н. П. Анучин (1903--84) разработал технику промышленной таксации леса, номографический метод определения таксационных показателей, составил сортиментные и товарные таблицы, подготовил курс лесной таксации (5 изд., 1982), широко используемый в вузах СССР и некоторых зарубежных стран.

Лесная таксация изучает методы измерения объёмов деревьев и заготовленной лесной продукции, запасов насаждений и лесных массивов, прироста отдельных деревьев и насаждений (древостоев). Основное содержание этой научной дисциплины сводится к решению задачи всестороннего измерения запасов леса и получаемой в нём лесопродукции. Лесная таксация включает в себя следующие разделы: приборы и инструменты, применяемые при измерении объектов таксации; методы определения объёмов деревьев и их частей; способы измерений и определения объёмов растущих (стоящих) деревьев; биометрич. показатели, характеризующие насаждения (древостой); методы сортиментации древесных запасов, разделяющие их на лесные товары, имеющие разл. применение в нар. х-ве; методы и техника определения прироста отдельных деревьев, насаждений и хода их роста; методы и техника таксации лесных массивов и их разделения на однородные в хозяйственные отношении участки (выделы).

Задачи современной лесной таксации заключаются в совершенствовании методов изучения и учёта леса на системной основе, раскрытии закономерностей формирования его структуры и динамики. В СССР важное значение придаётся снижению трудоёмкости, сокращению объёмов полевых работ, повышению точности результатов.



2 Лесотаксационные измерения

В лесной таксации производится большое количество замеров таксационных показателей: диаметров деревьев, их высот, площадей сечений.

3. Классификация приборов и инструментов

Приборы, дающие численное значение измеряемой величины по отсчетным приспособлениям (шкалам, циферблатам и др.), называются показывающими. Эти приборы предварительно подвергаются градуированию, результаты которого фиксируют на отсчетных приспособлениях [2,3,4].

Показывающие приборы делятся на приборы с визуальным отсчетам (например, термометр, тахометр, часы и др.) и самопишущие приборы. Последние записывают последовательные значения измеряемой величины за тот или иной промежуток времени: самопишущие амперметры, термографы, осциллографы и т.д. Наиболее распространены в практике приборы со шкалой и указателем в виде стрелки.

Особую группу составляют интегрирующие приборы, дающие в конечном итоге интегральное (суммарное) значение измеряемых величин за тот или иной промежуток времени, например, электрические счетчики.

Помимо перечисленных видов применяются измерительные приборы. Они разделяются на приборы ручного действия (ручной наводки), например планиметр, высотометр, теодолит и др., и приборы автоматического действия - измерительные автоматы. Эта последняя категория приборов автоматически выполняет поставленную задачу измерения. Качество измерительных приборов обусловливается их правильностью, точностью, чувствительностью и постоянством.

Правильностью измерительного прибора называют степень приближения его показания к действительному значению измеряемой им величины. Правильность измерительного прибора характеризуют установлением систематических погрешностей, определяющих отклонение показаний прибора от действительного значения измеряемой величины.

Точностью измерительного прибора называют степень достоверности результата измерения, получаемого данным прибором. Она характеризуется алгебраической суммой погрешностей.

Отношение линейного или углового перемещения указателя к изменению значения измеряемой величины, вызвавшему это перемещение, называют чувствительностью измерительного прибора.

Наименьшее значение измеряемой величины, вызывающее минимальное перемещение указателя, именуется порогом чувствительности прибора.

Степень приближения друг к другу повторных показателей, полученных в результате измерения одной и той же величины при одинаковых внешних условиях работы прибора, называют постоянством измерительных приборов.

Выше было отмечено, что в измерительных приборах результаты измерения фиксируются на отсчетных устройствах, называемых шкалами. Термин шкала происходит от латинского слова scala (скала), что в переводе на русский язык означает лестница. В соответствии с произношением, пр инятым в латинском языке, довольно часто вместо слова шкала говорят скала.

Шкала, или скала, представляет собой прямую или кривую линию, каждой точке которой соответствует определенное значение той переменной величины, для измерения которой она предназначена. Линия шкалы носит название ее основания или носителя. Кроме того, эту линию именуют осью шкалы. Для отыскания на шкале нужной точки или, иными словами, для прочтения по ней искомого результата некоторые точки шкалы снабжаются соответствующими пометками с таким расчетом, чтобы промежуточные значения между помеченными точками можно было с достаточной для практики точностью определить на глаз.

Отметка точек шкалы производится посредствам различной длины штрихов, пересекающих линию (основание) шкалы в соответствующих точках. У некоторых из штрихов ставят цифры, указывающие числовые значения помеченных точек. Расстояние между соседними штрихами, измеренное по линии шкалы, называют графическим интервалом шкалы. Разность между числовыми пометками соседних штрихов именуют числовым интервалом.

В лесной таксации числовые интервалы, наносимые на шкалы приборов, предназначенных для измерения толщины деревьев, называют ступенями толщины. Последние могут быть 1; 2; 4 и 5 см. В лесохозяйственной практике нашей страны приняты ступени толщины 4 см. В Западной Европе довольно часто применяют ступени толщины 5 см.

Штрихи на шкалах разных приборов часто называют делениями. Однако такое их название нельзя считать правильным, так как деление есть расстояние между штрихами.

Все лесотаксационные приборы делят на несколько классов:

· Приборы для измерения длины линий, длины срубленного ствола или его отрезков и т.п. К ним же относятся оптические или лазерные дальномеры.

· Приборы для измерения толщины деревьев: мерные вилки, штангенциркули (в молодняках) и т.п.

· Приборы для измерения высоты растущих деревьев - высотомеры.

· Угломеры: реласкоп Биттерлиха, угловой шаблон, призма Анучина и др.

· Бурава для взятия кернов древесины.

· Дендрометры - измерения диаметров дерева на любой высоте.

Для измерения длины сваленных деревьев и заготовленных из них лесоматериалов применяют мерные шесты, мерные ленты и рулетки. Мерные ленты имеют длину 20 м и сделаны из металла. Из-за значительного веса они находят все меньшее употребление. Их практически вытеснили рулетки из легких искусственных материалов. Мерные шесты обычно изготовляют из сухих тонких прямых стволиков. Для работы более удобны шесты длиной 3 м. На шесты наносят деления через каждые 10 см, отмечая метры и полуметры более заметными знаками.

Мерные ленты, или рулетки (рис. 1.), служат чаще всего для измерения расстояний при отводах лесосек, длины круглого леса и поленниц, в которые уложено значительное количество дров.

Рисунок 1 Мерная рулетка

Длина рулетки бывает разной - от 5 до 50 м. Ранее их изготавливали из тонкой стали или плотного полотна. Деления нанесены в метрах и сантиметрах. Плотная тесьма рулетки со временем вытягивается, что приводит к систематическим ошибкам в измерении. Рулетки со стальной лентой для работы в лесу неудобны, так как нанесенные на них цифры плохо заметны. Кроме того, стальные ленты хрупки и часто ломаются. Такие рулетки ещё встречаются в лесхозах. В настоящее время используют легкие, прочные, не дающие усадку синтетические материалы. Это позволяет делать рулетки большей длины (до 50 м) и малого веса.



4. Трость таксатора

Таксатор, снаряженный комплектом электронных инструментов, не нуждается в помощи ассистента и способен в одиночку фиксировать диаметры, высоты и другие характеристики деревьев. Современные электронные высотомеры автоматически измеряют расстояния от таксатора до дерева, что позволяет быстро и с высокой точностью определить не только высоту всего дерева, но и положение ветвей, форму кроны. Для измерения расстояний используется ультразвуковые приборы. Это позволяет работать даже при условии, что ствол дерева закрыт от таксатора листвой. Несмотря на высокую стоимость, применение электронных инструментов является экономически оправданным, поскольку они многократно повышают производительность работы в лесу, сокращая объем дорогостоящего труда таксатора. Широкое применение электронные мерные вилки и другие современные электронные инструменты нашли в США и Европе. В России высокая стоимость приборов является лишь временным препятствием его массовому внедрению, и будущее отечественной лесной таксации, несомненно, именно за ними.

Тромсть таксамтора (рис. 2) -- измерительный прибор, применяемый в таксации лесонасаждений для учёта количества деревьев и измерения диаметра стволов. Трость таксатора сконструирована Н. П. Анучиным [2,3,4].



Рисунок 2 Трость таксатор

Представляет собой стержень с насаженной на него ручкой и соединённой шарниром проволочной петли. Трость поднимают за петлю до уровня глаза, стержень при этом находится в вертикальном положении. Ручка трости насажена под таким углом, чтобы линия визирования, идущая от глаза таксатора вдоль ручки, пересекалась с поверхностью земли на расстоянии 5,65 метра и круг, описанный этим радиусом имеет площадь 100 м2. Визируя вдоль ручки трости, таксатор подсчитывает количество деревьев, растущих на данной площади, подсчёт на одной круговой пробной площадке занимает обычно 20--30 секунд. В пределах участка леса закладывают несколько пробных площадок, затем находят среднее арифметическое и пересчитывают на число деревьев на гектар.

Для обмера диаметра стволов на стержень трости нанесена шкала и насаживается прицельная рамка (бегунок). При таких измерениях трость таксатора используется так же, как мерная вилка.



5. Электронная мерная вилка

Электронная лесная мерная вилка, включающая линейку, неподвижную ножку, жестко закрепленную на линейке, ползун, подвижную ножку и компенсатор, закрепленные на ползуне, отличающаяся тем, что ползун изготовлен из немагнитного материала и оснащен датчиком Холла, интегральной микросхемой преобразования сигнала с электронной памятью, дисплеем, пассивным магнитом для фиксации ползуна на линейке, элементом питания, причем линейка выполнена из немагнитного материала и снабжена пассивными магнитами через 1 см в соответствии со шкалой.

Изобретение относится к лесному хозяйству, в частности к ручным инструментам для измерения диаметра деревьев [2,3,4].

Известен прибор для измерения диаметра ствола растущего дерева, содержащий планшет с шарнирной мерной вилкой.

Недостатком данных конструкций является необходимость записи данных измерения на бумажный носитель с последующим вычислением объемов всех измеренных деревьев. Недостатком прототипа также является отсутствие устройства фиксации ползуна на нужной пользователю отметке шкалы.

Изобретение решает задачу повышения удобства эксплуатации устройства измерения диаметра, вычисления объема дерева на месте по полученному диаметру.

Для этого в электронной лесной мерной вилке, включающей линейку, неподвижную ножку, жестко закрепленную на линейке, ползун, подвижную ножку и компенсатор, закрепленные на ползуне, согласно изобретению ползун изготовлен из немагнитного материала и оснащен датчиком Холла, интегральной микросхемой преобразования сигнала с электронной памятью, дисплеем, пассивным магнитом для фиксации ползуна на линейке, элементом питания, причем линейка, также выполненная из немагнитного материала, снабжена пассивными магнитами через 1 см в соответствии со шкалой.

Электронная лесная мерная вилка (рис. 3) включает линейку (изготовленную, например, из алюминия) со встроенными по всей длине через 1 см пассивными магнитами, неподвижную ножку, жестко закрепленную на линейке, подвижную ножку, ползун также изготовленный из алюминия) с жестко закрепленным на нем корпусом интегральной микросхемы, включающей дисплей, кнопки управления, датчик Холла, штекер для передачи данных на персональный компьютер, элемент питания и пассивный магнит. На конце линейки размещен съемный упор, предотвращающий самопроизвольный сход ползуна с линейки.

При замерах диаметра дерева ползун с подвижной ножкой отводят от неподвижной ножки на величину, превышающую диаметр ствола. Затем захватывают ствол и зажимают его между ножками. При включении прибора на датчик Холла подается питание. Действие этого элемента основано на эффекте Холла, который заключается в «возникновении поперечной разности потенциалов при прохождении электрического тока в поперечном ему магнитном поле». Элемент Холла представляет собой пластину из полупроводникового материала, по четырем сторонам которой расположены контакты. Контакты называются токовыми, а контакты выходными или измерительными. При прохождении ползуном 1 см по линейке от сомкнутого положения ножек датчик Холла попадает в магнитное поле первого по счету пассивного магнита, расположенного на линейке и выдает ЭДС-Холла. Эта ЭДС является сигналом для интегральной микросхемы. После обработки сигнала на дисплее появляется цифра «1». При движении ползуна по магнитной линейке происходит суммирование сигналов от датчика Холла, соответствующее количеству пройденных пассивных магнитов и индикация пройденного расстояния в см на дисплее. Датчик Холла обладает малой инерционностью, однако остается необходимость ограничения скорости движения ползуна по линейке для обеспечения точности показаний прибора. В качестве такого ограничителя выступает пассивный магнит, расположенный на ползуне. Он притягивается к пассивным магнитам на линейке и не только ограничивает скорость продвижения ползуна по линейке, но и фиксирует ползун на нужной для пользователя отметке. После разведения ножек на величину, превышающую диаметр дерева, нажатием кнопки «И» (измерение), интегральная микросхема переходит из режима «сложение сигналов» в режим «вычитание сигналов» (в процессе работы кнопкой «И» производится переход от одного режима к другому и обратно, стрелкой на дисплее показывается направление, в котором в данный момент работает прибор). В этом режиме, при движении ползуна в обратном направлении, показания на дисплее уменьшаются. Когда дерево захвачено ножками, пользователем нажимается кнопка «П» (память), и показания прибора записываются в память микросхемы под своим номером замера, при повторном нажатии кнопки «П» производится вычисление объема дерева в соответствии со стандартными таблицами объемов, этот параметр также записывается в память. Так как прибор сам фиксируется в выбранном положении, нет необходимости проводить весь алгоритм действий, захватив дерево ножками прибора. При определенном навыке проводить указанные действия можно по пути от одного дерева к другому, экономя время.

Необходимо отметить, что традиционные таксационные измерения проводят три рабочих - первый производит обмер, второй - записывает диаметр, третий - помечает дерево. При использовании электронной лесной мерной вилки второй рабочий исключается.



Рисунок 3 Электронная мерная вилка

Электронная мерная вилка позволяет автоматически запоминать измеренные диаметры деревьев, хранить значительные объемы данных, полученное за весь полевой сезон, записывать различную текстовую информацию, принимать через инфракрасный или радиопорт данные с электронных высотомеров, приемников GPS, обрабатывать данные по записанным заранее таксационным таблицам, передавать данные на принтер или по мобильной связи.

7. Ксилометр

Ксилометр (от др.-греч. xэlon -- «срубленное дерево» и мЭфспн -- «мера») (рис. 4) -- измерительный прибор для определения объёма предметов неправильной формы, основанный на измерении объёма жидкости, которая вытесняется данным предметом при его погружении в жидкость. Прибор имеет такое название, так как первоначально как правило предназначался для измерения объёма предметов из древесины (дров, пней с корнями, невыделанных брусков, хвороста и т. п.). Ксилометр представляет собой деревянный или металлический сосуд высотой около 2 метров и 50--70 см в диаметре, с которым соединена градуированная прозрачная трубка, по которой ведётся измерение. Однако первоначально ксилометр в простейшем виде трубки не имел, деления имелись на стенке самого сосуда, либо шкала, разделённая на равнообъёмные части, была прикреплена изнутри [2,3,4].

Ксилометр - прибор, вмещающий значительное количество воды, часть которой выливается при погружении в нее исследуемой части дерева; объем вылившейся воды, равный объему погруженной древесины, определяется или с помощью сосудов определенной емкости, или посредством отсчета на трубке, приделанной к ксилометру и показывающей уровень воды, поднявшейся после погружения в нее исследуемого куска. Этот способ отличается значительною точностью и применяется только при научных исследованиях, будучи слишком мешкотным для целей практики. В особенности полезен он тогда, когда приходится исследовать части дерева, одетые корою или отличающиеся неравномерным внутренним строением.

Рисунок 4 Ксилометр



8. Гидростатические весы

Гидростатические весы (рис. 5) - служат для определения объема древесины по весовому способу [3,4].

Разница между массой древесины в воздухе и воде составляет массу воды, вытесненной этой древесиной.

По массе воды легко найти ее объем:

Vдр.=

Рисунок 5 Гидростатические весы



8. Буссоль

Буссоль лесная. Это не навигационный прибор, а геодезический. Разница заключается в том, что навигационные приборы указывают направление ДЛЯ движения, а геодезические позволяют направить человека на это движение в необходимом направлении. Например, компас или навигатор показывают вам, куда необходимо идти, а буссоль (или гониометр/теодолит) способна задать вам направление по конкретному маршруту (ходовой линии) с помощью специального прицела (визирное приспособление). Если вы идете по компасу или навигатору в лесу, то ваш путь имеет извилистое направление к пункту назначения - из стороны в сторону или по дуге с погрешностью, вы идете «на ощупь» к цели. Следуя по буссоли, ваш путь имеет прямолинейное движение к конкретной точке прибытия по конкретному маршруту. Роль прицела в буссоли играют специальные планки со смотровыми щелями - диоптры. Первая планка (глазной диоптр) буссоли, через которую смотрит направляющий, имеет минимально узкую щель. Вторая планка (предметный диоптр) по ширине такая же, как и первая, но имеет более широкую смотровую щель, которая снабжена центровым волоском - тонкой медной проволокой (синтетической нитью), натянутой посередине щели. Эта проволока-волосок «олицетворяет» собой мушку (риску), которая соотносится на элемент цели (ориентира). Справедливости ради следует заметить, что некоторые современные компасы также имеют в своей конструкции аналогичные диоптры, но точность компасов сравнительно ниже, чем у специализированных приборов - буссолей. Кроме этого, буссоль имеет градуированную диаметральную шкалу - лимб. Существует еще алидада - вращающая часть с лимбом, она присутствует на основных видах лесных буссолей. Шкала разбита на градусные деления от 0° до 360° - азимутальная. Как правило, на отечественных буссолях обязательно есть шкала для румбов, но выглядит она по-разному на различных типах лесных буссолей. В следующей главе рассмотрим виды лесных буссолей [5].

Характеристики лесных буссолей

На самом деле существует два десятка видов буссолей, но мы рассмотрим в основном наиболее популярные, а также современные модели. Я опишу несколько видов лесных буссолей, как «наших» моделей, так и приборы иностранные. Начну с самой популярной в нашей стране лесной буссоли - БГ-1 (рис. 6), разработанной в Украине. Лесники пользуются этой буссолью достаточно давно - более 40 лет. В ВУЗах и техникумах БГ-1 является штатным прибором в практической геодезии. В лесхозах БГ-1 также успешно используется для лесной съемки. Подкупает специалистов лесного хозяйства простота применения прибора - буссоль легко устанавливается, быстро выставляется на приборе показатель направления визирной линии. Немаловажные достоинства буссоли - применение прибора при высоких и низких температурах: +-50°.

Рисунок 6 Буссоль БГ-1

Основной недостаток буссоли БГ-1 заключается в ожидании «замирания» стрелки для точности установки направления линии. Дело в том, что прибор страдает «трясучестью» - магнитная стрелка «дрожит» во время ожидания снятия показаний с румба/азимута, как «студень холодца». Это недостаток демпфирования магнитной системы. Во избежание погрешности приходится ждать прекращения колебаний стрелки. Еже один досадный «грешок» буссоли - размагничивание стрелки. Следует время от времени проверять прибор на предмет размагничивания другим «собратом», которым пользовались редко.

Буссоль БТК-1 произведена в России. Конструкция буссоли классическая, внешне напоминает мне часть гониометра, которым мне приходилось пользоваться на первых порах работы. Она тоже имеет поворотный лимб с алидадой, что позволяет рассчитывать внутренние углы. Также имеется, как и в БГ-1, магнитная стрелка со своей градуированной шкалой, «разбитой» на румбы. Диаметр шкалы буссоли БТК-1 превосходит размеры БГ-1, что сводит к минимуму погрешности в показателях. Точность прибора имеет 0,5°. Изготовлена буссоль из анодированного алюминиевого сплава, для облегчения веса. Кроме этого БТК-1 способна выставиться «в отвес», благодаря наличию шарового уровня. Недостаток буссоли БТК-1 имеет тот же, что и у предыдущей модели, так как конструкция предполагает механическую магнитную стрелку. Однако демпфированная магнитная система лучше и колебания сокращены по времени. Следующая модель лесной буссоли - АР-1 (рис. 7). Именно этой буссолью мне довелось работать на протяжении многих лет в лесхозе и у арендатора. Да и сегодня при отводе лесосек я охотно использую эту буссоль.



Рисунок 7 Буссоль АР-1

Буссоль имеет меньшие размеры, нежели у вышеописанных «собратьев». По цене АР-1 дешевле БГ-1 почти в 2 раза. Данная разница, скорее всего, обуславливается тем, что буссоль менее популярна среди пользователей лесного хозяйства. Возможно «отводильщиков» пугает сложность применения этой модели геодезического прибора. Но на самом деле затруднений в использовании буссоли нет. На первый взгляд покажется, что выставить направление на АР-1 по времени дольше, однако это заблуждение, так как демпфированная магнитная система на высоком уровне. У АР-1 в отличие от предыдущих видов буссолей для определения направления магнитного меридиана используется кронштейн с приливом. Этот кронштейн представляет собой ориентир-буссоль. Во время работы с буссолью отпадает необходимость ориентировать шкалы, потому что нулевой штрих прибора совпадает с магнитным меридианом. У буссоли АР-1 есть пузырьковый (шаровый) уровень, что повышает показатели съемки. Теперь переходим к описанию зарубежных аналогов буссолей. Очень интересная модель английского изобретателя Чарльза Августа Шмалькальдера - Буссоль Шмалькадера БШ-1. Буссолью пользуются «с руки» и принцип использования прибора схож с применением «финки». Хотя изобретатель жил два столетия назад. Выглядит и устроена буссоль БШ-1 следующим образом: в круглом корпусе на магнитной стрелке закреплено алюминиевое градуированное кольцо, нулевой штрих ориентирован с Югом. Диоптры классически (на шарнирах) крепятся к корпусу. Предметный диоптр (планка с волоском) отличается более высоким размером. А вот глазной диоптр максимально занижен под «автоматный прицел» и снабжен увеличительной призмой, которая способна отображать показания делений кольца буссоли в «укрупненном виде». Тем самым наблюдателю нет необходимости отрывать взгляд от цели в диоптрах и заглядывать на шкалу поверх прибора для считывания показаний. Уже достаточно популярная среди россиян буссоль финских разработчиков - Suunto KB-14 для специалистов лесного хозяйства. Буссоль ручная, предполагает возможность работы без использования штатива, хотя имеет разъем под штатив и может использоваться с ним

Внешне «финка» выглядит обычным компасом. У буссоли отсутствуют выступающие фрагменты конструкции, нет механических диоптров, размеры достаточно компактные, вес мизерный. При работе «финку» можно переносить в нагрудном кармане на шейном шнурке или в кармане брюк. Корпус буссоли изготовлен из анодированного алюминиевого сплава - легкого и прочного. Градуированная шкала финской буссоли устроена внутри корпуса и соотнесена с магнитной системой. Грубо говоря «градуированный лимб» вращается произвольно, относительно сторон света. Вращение осуществляется на специальных подшипниках в незамерзающей демпфирующей жидкости. Сама жидкость залита в герметичный пластиковый контейнер, который защищен алюминиевым корпусом буссоли. На морозе эта жидкость не замерзает. Шкала «плавает», гасит колебания прибора, показатели тем самым обладают высокими результатами. Минусами «финки является» следующие моменты: её не рекомендуется хранить вблизи источников тепла. Тепловое воздействие приводит к образованию воздушных пузырей на шкале прибора. К подобным последствиям могут привести и механические повреждения буссоли - случайные удары. Кроме того, если пользователь финской буссоли применяет её без штатива («с руки»), то он должен обладать особенностью «спокойной руки», то есть отсутствием дрожаний таковой. Ну и конечно отличным зрением. Еще одним существенным недостатком «финки» (исключительно по моему мнению) является отсутствие диоптров (смотровых планок). При выборе «финки» следует принять во внимание следующие факты - буссоли имеют различные модификации: KB-14/360 Q, KB-14/360 QD и KB-14/360 R, KB-14/360 RD. Тому, кто предпочитает работать исключительно с румбами целесообразно будет приобрести буссоль KB-14/360 Q, а модификация этой модели KB-14/360 QD, позволяет еще использовать настройки величин магнитного склонения. Эти модели финских буссолей имеют исключительно румбированную шкалу. Кстати, этот аналог с «румбами» будет дороже азимутальной модели. Азимутальная модель более популярна - KB-14/360 R, KB-14/360 RD. Она дешевле и позволяет работать исключительно с азимутами. Впрочем, опытным лесникам, при необходимости не составит труда перевести азимут в румбы и наоборот. Здесь дело исключительно в удобстве применения прибора. Я, например, работаю именно с KB-14/360 R, так как она отлично «руководит мной» в «тандеме» с навигатором, который, как известно, настроен на работу с азимутом. Буссоль KB-14/360 RD оснащена настройками величин магнитного склонения. Другая конструкция модели финских разработчиков - Suunto Tandem. Материл и принцип работы исключительно тот же, что описан выше. Исключением, а вернее дополнением в буссоли является то, что к буссоли еще пристроен высотомер. Это очень удобная вещица! При перечете деревьев на лесосеке вы можете проходить внутренние визиры, прибегая к помощи буссоли и периодично замерять высоту уже с помощью высотомера, что поможет в дальнейшем узнать разряд высот древостоя. Как говорится - «два-в-одном». Кроме этого, высотомер не из «маятниковых пород», имеет более высокую точность. Следующую модель лесной буссоли нам представляют разработчики другой скандинавской страны - Швеции. Буссоль эта называется - Silva Sight Master. Материал, принцип работы шведской конструкции аналогичен с финской геодезической моделью. Однако существуют модификации этой буссоли - Sight Master Lensatic, которая оснащена линзой для визирования и Sight Master Prismatic, которая имеет вместо линзы призму.

Рисунок 8 Буссоль - Silva Sight Prismatic

Особенность линз в Sight Master Lensatic заключается в 10-кратном увеличении при снятии показаний. Шкала буссоли - алюминиевая. Что касается Sight Master Prismatic, то призма в приборе способствует считывать показания при наличии даже отвратительного освещения. Существует подсветка в некоторых призменных моделях. Silva Survey Master - опять же «гибрид», имеет буссоль и высотомер в «одном флаконе». От своего финского собрата Suunto Tandem, отличается конструкцией корпуса. В шведской конструкции ось прицела буссоли и высотомера лежат на одной линии, а у «финки» - под прямым углом относительно друг друга. Также есть модели, как с призмой, так и с линзами.



Рисунок 9 Буссоль - Silva Laser Lensatic

Silva Laser Master - буссоль, которая разработана всё те ми же шведскими инженерами. Инновацией высокоточной буссоли является наличие калиброванного лазера. Лазер выполняет роль отчетливо видимой метки на линии прицела визира. Даже яркий солнечный свет не является помехой при визировании лазером буссоли.

Рисунок 10 Буссоль - Silva Laser Master

Работа с лесной буссолью

Рассмотрим работу буссоли БГ-1. В основе конструкции лежит наличие магнитной стрелки. Смотровые диоптры закреплены конструкцией прибора с магнитным меридианом на градуированной шкале (выведены в ноль). При этом направляющему необходимо знать цветовую маркировку магнитной стрелки на предмет сторон света или наличие на стрелке характерной металлической накладки. Это нужно для того, чтобы не перепутать «север-юг». Как правило, с черным (северным) концом стрелки. Вбив штатив (кол) в землю и, установив на него буссоль, «отводильщик» отпирает прибор от фиксации (замка) путем поворота корпусной крышки против часового хода до упора. Разумеется, если прибор не был заперт (что «не есть хорошо»), то процедуру эту следует пропустить. Теперь нам необходимо провести предварительную процедуру - вывести азимут и румб в «ноль» (на север), а затем «плясать» от этого по показаниям съемки (предварительному абрису). Глазной диоптр (планка без нити) закреплена конструкцией с нулевым штрихом верньера. Необходимо повернуть алидаду и совместить нулевые штрихи глазного верньера и лимба (впоследствии для результатов азимута). Затем посредством поворота буссоли (не алидады, а самой буссоли!) совместить нулевую отметку на ШКАЛЕ РУМБОВ с северным концом стрелки (впоследствии для результатов румбов). Фиксируем буссоль закрепительным винтом на штативе. Если посмотреть в диоптры (через глазной в предметный), то на данный момент они указывают на «север». Принимая во внимание это положение диоптров, поворачиваем алидаду в необходимое нам положение относительно сторон света и соотносим северный конец стрелки на отметку (цифру) необходимого румба на шкале румбов из показаний съемки. Например, нам необходимо найти направление ЮЗ:65°. Короткий путь для поворота алидады в данном случае будет её поворот против часового хода. Поворачиваем алидаду и смотрим сверху на шкалу румбов: северная стрелка стоит, а шкала вращается нами до соотношения северной стрелки с цифрой 65 относительно сторон света (румба). Необходимо принять во внимание именно относительно сторон света. То есть, поворачивая алидаду против часового хода, сперва вы должны пройти «северо-западное» направление (румб СЗ:65°), а уже затем выйти на показание «юго-запада». Когда стрелка соотнесется с отметкой 65 в юго-западном направлении и «замрет», необходимо посмотреть в диоптры - через «глазной» в «предметный». Это будет необходимое нам направление - румб ЮЗ:65°. На лимбе будет показатель азимута. Если «отводильщик» первоначально руководствуется азимутом, то необходимо поворачивать алидаду на необходимый градус направления на шкале лимба. Так как лимб зафиксирован нами, то верньер с нулевым штрихом при вращении алидады укажет нам необходимый показатель.

Работа с буссолью АР-1 (рис. 11). Извлекаем буссоль из футляра, соединяем со штырем и устанавливаем на штатив. Затем раскрываем диоптры (смотровые планки), фиксируем штырь зажимом и выравниваем буссоль по шаровому уровню путем наклонов. На первых порах, возможно, уровень будет затруднительно выставить, но поверьте, со временем вы приноровитесь и эту операцию будете проводить достаточно оперативно.

Рисунок 11 Буссоль - АР-1

Когда буссоль выровнена, следует ослабить её на штыре для свободного вращения, освободив закрепительным винтом. Далее необходимо освободить магнитную стрелку на ориентир-буссоли, которая находится на кронштейне (первоначально она зафиксирована). Для этого необходимо повернуть рычаг с помощью фиксатора. Важно - фиксатор откручиваем до упора, чтобы рычаг полностью повернулся! При недостаточном освобождении рычага стрелку будет клинить! Далее, вращаем буссоль до тех пор, пока магнитная стрелка не совместится с рисками. Верньер с «нулевым» штрихом в данном положении уже ориентирован на «север». Обязательно фиксируем буссоль закрепительным винтом.

Рисунок 12

Переходим для ориентирования на цель. Отпираем лимб фиксатором, который находится под верньером. Шкала лимба устроена так: до 90° шкала общая для румбов и азимута, а далее она разделяется на верхнюю шкалу и нижнюю. Верхняя шкала предназначена для ориентирования румбов, нижняя - для азимутов и углов. Для выставления румба необходимо совместить нулевой штрих верньера с необходимой цифрой румба. Опять же необходимо иметь ввиду, что на данной модели буссоли мы будем поворачивать лимб относительно кронштейна (ориентира-буссоли), который уже направлен у нас на «север»! Например: необходимо выставить направление на румб СЗ:65°. Поворачиваем лимб в необходимую сторону, относительно кронштейна и совмещаем нулевой штрих верньера с цифрой 65° на верхней шкале лимба. Нижняя цифра на этой же шкале под установленным румбом будет показывать азимут. Фиксируем лимб и смотрим в диоптры - видим необходимое нам направление. Если отводильщик руководствуется измерениями азимута, то операции абсолютно идентичные, как и с определениями румба, только совмещаем верньер с цифрой на нижней шкале лимба. Работа с финской буссолью Suunto KB-14. Работаем с «финкой» так же, как пользуемся обычным компасом. Только для точного направления смотрим не на шкалу сверху, а глядим в видоискатель прибора. Если отводильщик руководствуется только румбами, то ему следует приобрести KB-14/360 Q, если азимутом, то KB-14/360 R. Если у пользователя буссолью нет проблем с переводом из одних величин в другие, то пользоваться можно любой моделью финской буссоли. Я настойчиво рекомендую начинающим мастерам приобрести специальный адаптер к финской буссоли, который продается в специализированных интернет-магазинах. Данный адаптер представляет собой пустотелый корпус без наличия металла с наличием съемных диоптров. В этот адаптер вставляется финская буссоль и благодаря диоптрам позволяет работать более точно. При транспортировке (окончании работ) буссоли, диоптры легко вынимаются из корпуса адаптера и складываются в чехол прибора.

Рисунок 13

При работе с финской буссолью можно использовать специализированный штатив, а можно работать ею «с руки». Если у вас нет помощников-лесников, которые умеют работать с вешками (провешиванием), то «финка» как раз для такого случая. Так как же пользоваться финской буссолью? Прикладываем прибор к глазу, смотрим через линзу, на которой нанесена риска на градуированный лимб. Начинаем поворачиваться вместе с буссолью (лимб в это время вращается) пока риска не соотнесется с необходимой нам цифрой. Следует добавить, что лимб имеет две шкалы - верхняя отображает истинное направление, нижняя шкала - обратный отсчет (противоположный румб/азимут).

Рисунок 14

Если финская буссоль «румбированная», то определяем положение сторон света по верхней шкале буссоли и в соответствующей стороне ищем через видоискатель необходимую цифру - румб. У финской буссоли в настоящее время есть немало скептиков среди ветеранов лесного хозяйства. Немало вопросов возникает о точности прохождения ходовой линии. Дискуссии, думаю следует оставить для вас, уважаемые читатели. Скажу лишь то, что если существуют споры о визировании граничных визиров, то внутренние визиры на выборочных рубках и рубках ухода очень удобно проводить именно финской буссолью. Работу остальных моделей буссолей описывать не буду - они схожи с вышеупомянутыми.



Заключение

Преимущества современного оборудования имеют принципиальное значение при проведении работ по сертификации леса - одного из основных направлений экологизации лесного хозяйства.

В последние годы наблюдается общая тенденция унификации и концентрации производства специального и научного оборудования. Не являются исключением инструменты для лесной таксации и экологии. Конечно, монополизация и унификация продуктов не всегда является положительным фактором, однако для малосерийного специального оборудования с невысокой рентабельностью производства это оправданно. На рынке пользуется спросом продукция тех производителей, которые выдерживают высокие требования специалистов, использующих их инструменты в профессиональной деятельности.

В настоящее время просто невозможно представить пользования лесными ресурсами без оценки их стоимости и состояния. Для этого просто необходимо проводить таксацию леса. А для проведения таксации как раз и необходимы рассматриваемые в данном реферате приборы для осуществления таксации леса, а также рассмотрены принципы их работы. Несмотря на их огромное многообразие, от самых первых и примитивных, заканчивая новомодными современными моделями заводского производства. И те и другие используются повсеместно, облегчая нелегкий путь лесных таксаторов в оценке лесов нашей необъятной родины.



Список используемых источников

1. https://vuzlit.ru/409841/pribory_instrumenty Краткая характеристика развития таксации.

2. https://studbooks.net/1123825/agropromyshlennost/teoreticheskaya_chast Приборы и инструменты в лесной таксации.

3. https://lessnabrk.ru/catalog/lesotaks/instrtaks/ Инструменты для таксации.

4. http://industrial-wood.ru/razvedka-torfyanyh/14484-taksacionnye-instrumenty-i-rabot-s-nimi.html Таксационные инструменты и работы с ними.

5. https://radionavi.ru/stat-i/navigatsiya/chto-takoe-bussol-i-kak-etim-polzovatsya/ Буссоль, характеристика буссоли.

Размещено на Allbest.ru