测树学实验三一元材积表的编制
测树学材积计算实验报告
一、实验目的通过本次实验，使学生掌握立木材积计算的基本原理和方法，了解立木材积三要素（胸径、树高、胸高形数）对材积的影响，并能熟练运用立木材积表进行实际操作。
二、实验原理立木材积是指树木从根部至梢部截断后，树干部分所包含的木材体积。
立木材积的计算主要依据立木材积三要素：胸径、树高、胸高形数。
胸径是指树木胸高处直径，树高是指树木从根部至梢部的垂直距离，胸高形数是指树木胸高处的横截面形状系数。
立木材积计算公式如下：V = K × D² × H其中，V为立木材积（立方米），K为材积修正系数，D为胸径（厘米），H为树高（米）。
三、实验材料1. 实验树木：胸径20-30厘米，树高10-15米，胸高形数0.5-0.7的树木若干。
2. 测量工具：皮尺、卷尺、钢卷尺、测高仪、游标卡尺等。
3. 计算工具：计算器、计算机等。
四、实验步骤1. 标记实验树木：在实验树木胸高处标记，以便后续测量胸径。
2. 测量胸径：使用游标卡尺测量实验树木胸高处的直径，记录数据。
3. 测量树高：使用钢卷尺或测高仪测量实验树木从根部至梢部的垂直距离，记录数据。
4. 测量胸高形数：在实验树木胸高处截取横截面，使用游标卡尺测量其宽度、长度，计算胸高形数。
5. 查找立木材积表：根据实验树木的胸径、树高、胸高形数，在立木材积表中查找对应的材积修正系数K。
6. 计算立木材积：将实验数据代入立木材积计算公式，计算实验树木的立木材积。
五、实验结果与分析1. 实验数据：树木编号 | 胸径（cm） | 树高（m） | 胸高形数 | 材积修正系数K | 立木材积（m³）-------- | -------- | -------- | -------- | -------------- | -------------1 | 25 | 12 | 0.6 | 0.8 | 3.02 | 28 | 14 | 0.7 | 0.9 | 3.63 | 22 | 11 | 0.5 | 0.7 | 2.82. 结果分析：通过本次实验，我们掌握了立木材积计算的基本原理和方法。
一元材积表的编制东北林业大学
材积表上的材积是单株平 均材积，用于计算大量立木的 材积是适用的，因为正负误差 可以互相抵消。而对个别树木 可能产生较大的误差，所以不 能用材积表来计算单株树木的 材积。
(一)编表资料的收集和整理
1．编表资料的收集
资料的收集方法因工作情况的不同而不
同，但应保证资料能反映材积表使用地区 的材积平均水平，如结合样地实测可以利 用机械抽样的样本，也可以随机选伐各种 立地条件下各径阶的样木数百株(不要少 于100株)。
使用二元材积表，需要测定树
高，工作量较大，使用也不方便， 所以在生产实践中都是将二元材 积表导算为调查地区的一元材积 表之后，再进行使用的。在材积 表的编制方法上，由图解法(材 积曲线、材积直线)转变到广泛 采用材积回归方程。 对于材积表的编制工作，随着 计算机的应用，提高了编表的效 率和准确度。尤其是对多个材积 方程进行选优与检验等都提供了 优越条件。
方程序号 1 2 3
一元材积方程
提出者
2 科泊斯基（Kopezky）
－格尔（Gehrardt）
伯克霍特
V＝a0 a1 d V a0 d
a1
3
（Berkhart）
d V a0 1 d
芦泽（1907） 中岛广吉（1924）
4
V a0 d a
a1
d 2
根据所计算的各方程的拟合统计量，选
4．计算各径阶的平均材积：将各径阶的平 均高和径阶中值代入该树种二元材积公式。 部颁标准LY208—77颁布的樟子松二元材 积式为：
V 0.000054585749 D
1.9705412
H
0.91418311
按该式计算出各径阶的平均材积。 5．按径阶由小至大的顺序整列各径阶的材 积即为所导算的一元材积表。
森林计测学(测树学)智慧树知到答案章节测试2023年浙江农林大学
绪论单元测试1.本门课的学习口诀是：行万里路、测天下树。
森林计测如相助，资源调查我最酷。
（）A:错B:对答案:B第一章测试1.胸高形数的公式为，式中 V为树干材积，g1.3为断面积，h为树高。
（）A:对B:错答案:A2.望高法测定立木材积的公式为。
（）A:对B:错答案:A3.实验形数法测定立木材积的公式为V= fꞫ g1.3（h+3）。
（）A:错B:对答案:B4.当树高h=20-30时，丹琴略算法测定立木材积计算结果可靠。
（）A:对B:错答案:B5.伐倒木木区分求积式区分段划分一般至少不少于5段（）A:错B:对答案:B6.当长度误差率与直径误差率相等时，直径测量的误差对采集的影响比长度测量误差的影响大2倍。
（）A:错B:对答案:A7.一般中央断面积区分求积式多为“正”误差，平均断面求积式多为“负”误差。
（）A:对B:错答案:B8.当长度测量无误差时，直径测量的误差等同于材积计算的误差。
（）A:对B:错答案:A9.平均断面近似求积式需要量测树干中央直径。
（）A:对B:错答案:B10.中央断面近似求积式需要量测树干大头直径和小头直径。
（）A:错B:对答案:A第二章测试1.根据林分的（），可将林分分为单层林和复层林。
A:起源B:树种组成C:年龄D:林相答案:D2.划分林层需要满足的条件有（）。
A:各林层每公顷的蓄积量要大于30m3B:主林层的郁闭度要大于0.3，其它林层的郁闭度应大于0.2C:相邻林层之间林木的平均高要相差20%以上D:各林层林木的平均胸径应在8cm以上答案:ABCD3.分析林木粗度的变化或进行胸径生长比较，以及用数理统计方法研究林分结构时，一般采用林分的算术平均胸径。
（）A:对B:错答案:A4.从树高曲线上不仅可以得到林分的条件平均高，而且根据各径阶中值可查得相应的径阶平均高。
（）A:对B:错答案:A5.随手绘制树高曲线时应使各点纵坐标值（实际值）与曲线值（理论值）的离差平方和最小。
测树学总结资料
测树学总结一、名词解释★测树学：测树学是以森林为研究对象,研究和测算树木、材分、材产品的材积(蓄积）、生长量、重量以及收获预估理论方法和技术的学科。
☆误差：分为过失误差、系统误差和偶然误差。
系统误差与偶然误差会区分,可能会出选择根径：贴着地面的树干的直径。
地径:距根径10cm处的直径。
胸径：距根径1。
3m处的直径。
伐倒木（felled tree) ：立木伐倒后打去枝桠所剩余的主干.树干材积：指根径（伐根）以上树干的体积。
树高：树干的根颈处到主干梢顶的长度称为树高.枝下高分为活枝下高和死枝下高.冠幅：根幅：树干直径：指垂直于树干轴的横断面上的直径(Diameter）。
用D或d表示胸高直径:位于距根颈1.3m处的直径，简称为胸径（DBH，diameter at breast height)。
树高（tree height）：树干的根颈处至主干梢顶的高度。
胸高断面积（basal area of breast-height) ：树干 1.3m处的断面积。
树干材积：指根颈以上树干的体积(volume），记为V。
树干直径随从根颈至树梢其树干直径呈现出由大到小的变化规律，变化多样。
影响因子：1）内因：遗传特性、生物学特性、年龄和枝条着生情况；2）外因(环境条件）：立地条件、气候因素、林分密度和经营措施等任何规则的几何体，若要计算其体积必须先知其形状。
树干形状是由树干的横断面形状和纵断面形状综合构成.树干横断面：假设过树干中心有一条纵轴线(称为干轴)，与干轴垂直的切面。
树干横断面形状近似圆形，更接近椭圆形。
为了计算方便通常视其为圆形，平均误差不超过±3％。
树干横断面的计算公式为：纵断面：沿树干中心假想的干轴将其纵向剖,所得纵剖面的形状.干曲线：围绕纵剖面的那条曲线干曲线方程－将干曲线用数学公式予以表达。
干曲线自基部向梢端的变化大致可归纳为：凹曲线、平行于x轴的直线、抛物线和相交于y轴的直线这4种曲线类型.干曲线围绕干轴旋转可得四种几何体：凹曲线体（D）、圆柱体(C)、截顶抛物线体(B）和圆锥体（A) 。
实验三一元材积表编制
测树学教學實習報告专业林学（水土保持与生态工程）班级 1301015 学号 130101524 姓名项颖指导教师周春国实验三一元材积表编制一、目的掌握一元材积表的编制方法及适用场所，理解一元材积表的编制原理。
二、要求1、何谓一元材积表？根据胸径一个因子与材积的回归关系编制的材积数表称为一元材积表。
2、一元材积表的编制途径是什么？一元材积表的编制途径有两个：①直接编制一元材积表②由二元材积表导算。
3、结合具体编表数据，写出直接法编制一元材积表的具体步骤。
本实验所用模型为baDv=及c+=2，模型适用性检验暂不v+bDaD作要求。
附表一元材积表编制数据实验过程1.将数据导入excel ，使用幂函数模型，编表中样木胸径与材积的散点图与趋势线如下：2.模型的求解：我们采用b aD v=模型，其中，v 为树木的材积，D 为直径，a,b 为模型参数为了便于求解参数，我们将该式两边同时取对数，得到lnV ＝ln a+ bln D令：Y= lnV ，X=ln D ，a ’=lna 我们可以得到，y=bx+c.运用最小二乘法求解参数b 与a ’()2112111121)(11))((∑∑∑∑∑∑∑=======--=---=n i i ni i ni ni ni i i i i n i i ni i i x n x x y n x y x x x x y y b⎪⎭⎫ ⎝⎛-=∑∑==n i i n i i x b y n a 111'所以b=2.665187，a’=-9.40885，a=0.000082因此，该幂函数模型为V=0.000082*D^2.673假设检验：运用公式：R^2=1-∑(vi-^vi)^2/∑(vi-ˉv)^2 其中：ˉv=1/n∑vi^vi=a*D^b将数据导入excel 中，可得求得R^2=0.990854所以该模型较适合。
数式法编制一元材积表
数式法编制一元材积表1、资料收集与整理一元材积表仅考虑材积随胸径的变化。
一般是分别树种、分别使用地区编制，因在不同地区树高曲线的差异较大。
因此，编表收集数据地区范围应与用表地区范围保持一致。
为使编表资料能反映材积表使用地区的材积平均水平，在组织和抽取样木时,要求尽可能遵从随机取样的原则，样木数量一般要求在200～300株或以上。
典型选取的标准木作为样本编表时，往往产生偏大的误差，一般不宜用于编表。
对抽中的样木，测定其胸径，并伐倒后用区分求积法测定材积。
结合选择合适方程类型，根据资料绘制散点图，进行数据预处理，剔除异常数据。
在收集编表资料时，应根据林业部《林业专业调查主要技术规定》的要求，同时收集编表和检验表两套样本，用编表样本编表，用检验样本检验所编材积表的精度。
2、编制一元材积表a.用图解法确定方程类型：将编表数据以横坐标示胸径，纵坐标示材积作散点图，根据散点分布趋势，选择合适方程类型，参见图5-1。
b.最优材积方程的选择：编制一元材积表的方程类型很多，常用的方程如表5-5所示。
如何求解方程参数和选择最优经验方程是编制材积表的技术关键。
通常，对于同一套数据资料，分别采用不同方程进行拟合，计算其剩余平方和及相关系数(或相关指数)，选择其中剩余平方和最小、相关系数(或相关指数)最大的经验方程，且最接近材积与胸径散点分布趋势的方程式作为编表材积式。
随着计算机的普及和应用，对实测编表数据（异常数据需剔除），在求解方程参数时，不需要像过去那样先按径阶分组，再代入统计出的各径阶样木平均胸径、平均材积和株数。
同时，尽量不对编表方程作非等价变换。
例如，凉水林场落叶松人工林材积经验式为：3363021.20001879663.0D V =(5-4)c.一元材积表的整理：将胸径值代入式(5-4)，即为相应单株平均材积，将其列成表即为一元材积表(见表5-6)。
表5-6 凉水林场落叶松人工林一元材积表3、一元材积表的精度计算：在编表地区内用另一套检验样本的实测材积值(i V )与以检验样本的胸径带入材积方程求得的相应理论值(i V ˆ)作线性回归统计假设检验，即令,ˆ,i i i i x V y V ==建立i i bx a y +=线性方程，并对参数a ＝0，b ＝1作F 检验，一般称作F(0，1)检验。
东祁连山西段云杉一元材积生长量(率)表的编制
东祁连山西段云杉一元材积生长量(率)表的编制东祁连山西段云杉一元材积生长量（率）的编制是为了观测森林内各类树木的生长量，发现树种的生长特性、观察不同竹林生长量的比较、跟踪竹林的变更，以及更好地管理森林的可持续性发展。
一、对象本次调查的对象是东祁连山西段的云杉一元材。
二、监测单位将森林划分为以50m为基本距离，旁距50米，以6×6m格网单元划分出小区域，因此最小的监测单位为6m×6m格网单元，这将构成本次森林调查的计量基础。
三、调查方法（1）直径的测量：测量小区域内的每棵云杉的直径，测量点在树根原处并记录每棵树的直径；（2）材积生长量（率）计算：利用公式：材积=πr2ht/10000（r：树木胸部内径，h为树木高度，t为树木胸部直径），计算出小区域内每棵云杉材积生长量；（3）材积生长率计算：根据相对应的上次调查结果，利用公式：材积生长率（％）=（本次材积-上次材积）/上次材积×100，计算出小区域内每棵云杉的材积生长率。
四、编制标准根据调查将航线上森林按50m设定基准分割，小割分格为6m×6m，在每个小区域内随机进行抽样，分别记录每棵树的树木高度和胸部直径数值，对每个小区域的的云杉一元材积生长量（率）进行记录，并在一定的时间间隔下，累计统计森林材积的变化和生长率，进行有效的观测。
五、监测的内容本次森林监测的内容有：1. 记录每棵云杉的特征，如分布、高度、直径、胸部直径等；2. 根据云杉的直径和胸部直径，计算每棵树木的材积，并记录；3. 计算每棵树木的材积生长量；4. 计算出每棵树木的材积生长率。
六、调查结果完成调查结果意味着成功完成东祁连山西段森林的一元材积生长量（率）的编制，将让研究者更好地了解森林的结构特征，也可以对不同竹林生长量及其变更情况进行跟踪，就其可持续性发展及资源管理提供必要的数据参考和分析依据。
用图解法编制一元材积表
表4－1 样木分径阶统计表
径阶 Di Vi 12 Di Vi … Di Vi 39.2 42.1 2 2 40.7 1.3963 8.7 9.4 实测值 7.5 ni 3 3 13.2 4 4 平均值 8.5 0.0340 12.6 0.0982
8
0.0360 0.0350 0.0311 11.0 12.5 13.5
0.0565 0.1064 0.1074 0.1227
40
1.3157 1.4770
三、用图解法编制一元材积表 图解法编表就是应用材积曲线图的图示法编 制一元材积表。作图的方法步骤及误差调整的方法 与实习三相同。同样是应用实测资料（表4－1）以 自变量（d)和因变量（v）的平均值在坐标纸上作 图。绘制均匀材积曲线。
实习四 用图解法编制一元材积表
一元材积表是最常用的材积表,二元材积表 适用范围广,但实际应用中很难应用。当欲采用 一元材积表时,如果没有适于本地的一元材积表, 一般是自己收集若干样木,伐倒区分求积,用以 编制一元材积表。
Ⅰ.目的： １、初步掌握材积表资料收集和整理方法； ２、掌握应用图解法编制一元材积表的方 法； Ⅱ.仪器、用具： 计算器、方格坐标纸、铅笔、测高记录。 Ⅲ、一元材积表的编制 一、样木资料的收集与整理
V
D V－D材积曲线示意图
从修匀后的材积曲线上，按径阶中值读出相应 的材积值，即为各径阶的理论平均材积。在编表样 木的直径范围内，按径阶大小排序，列成所需一元 材积表。
表4－2 落叶松一元材积表 （图解法）
径阶 8 材积
12
16
20
242832 Ⅳ、实习报告：(要求每人单独完成一份实验结 果） １、样木分径阶统计表（用表4-1） ２、随手曲线离差计算表（用表2-2） ３、落叶松材积曲线图 4、落叶松一元材积表（表4－2）
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
实验三一元材积表的编制
一实验目的
了解编制材积表所需资料及收集方法；掌握数式法编制一元材积表的过程和方法。
二、实验步骤及结果
（一）一元材积表的直接编制
1、在Sheet1中，将原始数据按直径进行排序，以便分类汇总。
2、将原始资料按2cm径阶分组统计，统计出各进阶的株数，进而求出各进阶的算术平均胸径和平均材积。
3、将结果统计于表一中，并将表1-1记于Sheet2中。
表一、一元材积表原始资料汇总表
径阶平均胸
径
平均材
积
株数
2 2
4 42
6 49
8 26
10 20
12 9
14 4
16 1
18 2
20 4
22 2
24 2
4、在Sheet2中，依据表一，以横坐标表示各个径阶的平均胸径Di，以纵坐标表示各个径阶的平均材积Vi，在Excel上将成对值（Di，Vi）描点作图。
插入Excel 图表，选择XY散点图，在Sheet2空白区域内产生一图表，之后右击图表，添
加趋势线，选择乘幂函数进行趋势预测，便可得到一条匀滑的曲线。
如表一。
平均直径－平均材积相关曲线
00.10.20.30.40.50
5
10
1520
25
30
平均胸径
平均材积V i
平均材积
乘幂 (平均材积)
5、根据曲线趋势，此次选择最能模拟趋势线的回归方程b
aD V =作为回归模型
进行求解。
（二）、方程参数求解
（1）、此次实验用一般最小二乘法求解。
方程b
aD V =是非线性回归方程，在进行方程参数求解时，可将其直线化。
对b
aD V =两边取对数，可得
D b a V lg lg lg ＋=,这样可化为bx b y +=0(b b a b D x V y ====,lg ,lg ,lg 0)，即非
线性回归方程线性化。
（2）具体步骤：
1、原始资料的总样本单元数为n=163，设第i 株树的直径和材积分别为（Di ，Vi ），取对数后有D x V y lg ,lg ==，在Sheet3中求出xi 、yi 。
2、用Excel 求出：∑=n
i i x 1 ∑=n
i i y 1 ∑=n
i i
x 12
∑=n
i i
y 12 ∑=n
i i i y x 1
∑==n i i x n x 11 ∑==n
i i y n y 11 3、求出离差平方和：
2
1
2x
n x L n
i i x x -=∑=
2
1
2y
n y L n
i i yy -=∑=
y
x n y x L n
i i i xy -=∑=1
4、求算回归方程中a ，b 两参数：
xx xy
L L b =
， x b y b -=0， a b lg 0=
5、求得幂乘数方程为： 2.4055225
520.00012033D V =。
6、将实际胸径代入，得到该株树的理论材积，与原始数据中各实际材积相比较，求得回归剩余离差平方和：
2
1)(∑==n
i V V Q 实理－
7、方程检验：分别求出方程的标准差
1--=
m n Q
S （m=1），标准误差
n S S y =
，相对误差%
10005.0⨯⨯=y
S t E y
，精度P ＝1-E 及相关指数＝
∑∑==∧
---
n
i i
n i i i V V
V V 12
21
)()(1。
8、各相关数据编表如下
Q S
Y S
E % P 相关指数
9、根据Excel 计算结果，编制一元材积表。
一元材积表
径阶 材积 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24。