实验一 野外调查技术与仪器使用方法2013.5.26..
野外数据的采集及全站仪在其中的运用
大比例尺野外数据采集和全站仪的运用随着现代测绘技术的飞速发展，作为现代测绘技术基础的数字测图技术也呈现出日新月异的变化。
目前，以现代测绘设备和计算机应用软件为主体的数字测图技术已广泛应用于测绘生产，地形测量已从传统的白纸测图转变为数字测图。
1.数字摄影测量的突出特点之一是产品的数字化和专题数据库（如DEM、DOM等）的建立和維护如何充分发挥数字摄影测量的技术优势，自动地生产数字测绘产品并对已建立的4D产品数据库进行快速更新，是摄影测量与遥感学科的一大研究热点。
中国幅员辽阔，获取国家基础地理信息的任务非常繁重，在数字摄影测量生产中，比较好地使用了数字高程模型自动生成技术，并启动了国家基本地形图的自动更新机制，明显提高了数字摄影测量的作业效率。
中国对数字高程模型（digital elevation model，DEM）研究始于20世纪80年代，在摄影测量领域主要研究了DEM内插和粗差剔除问题，在土木工程领域重点研究了DEM的分析应用问题。
研究成果之一是发展了约束Delaunay三角网构模方法，解决了顾及地形特征的高精度数字地形快速建模难题，研制了DEM 数据生产工具GeoTIN和DEM数据管理与可视化应用软件GeoGrid。
GeoTIN提供了TIN建立、数据编辑和质量检查等功能，能从等高线中自动提取地形特征点、优化处理TIN中的平三角形问题，可进行大范围多幅地形图数据之间的自动接边、基于相邻等高线拓扑关系的粗差探测、三维晕渲图与等高线叠加检查以及DEM内插等高线与原始等高线套合检查等。
其在大规模等高线数据处理的精确度、效率和质量控制等方面具有优点，已在1：5万和1：1万DEM数据生产、土木工程领域的道路设计和场地平整等方面中发挥了重要作用。
地形测量包括地物和地貌测量两大内容。
传统的平板仪测图和经纬仪（或测距经纬仪）测图通称白纸测图，它主要采用解析法和极坐标法，其成果为模拟式的图解图。
但由于其成图周期长、精度低、劳动强度大等局限逐渐被淘汰。
野外调查方法
野外调查方法植物生态学野外调查方法野外调查是植物生态学研究的基本方法。
下面简要介绍植物生态学野外调查的内容和方法，以方便学生查询和参考。
一、野外调查设备的准备海拔表、地质罗盘、GPS、大比例尺的地形图、望远镜、照相机、测绳、皮尺、钢卷尺、植物标本夹、枝剪、手铲、小刀、植物采集记录本、标签、供样方记录用的一套表格、方格绘图纸、制备土壤剖面用的简易用品等。
二、调查记录表格的准备1．野外植被（森林、灌丛、草地等等）调查的样地（样方）记录总表该总表主要在于对记录所调查的群落生境和群落特点有一个总的记录，见表2－1。
表2－1 植物群落野外样地记录总表群落名称野外编号记录者日期室内编号样地面积地点海拔高度坡向坡度坡位群落高度群落的总盖度主要层优势种群落外貌特点小地形及样地周围环境分层及各层的特点层高度层盖度层高度层盖度层高度层盖度层高度层盖度层高度层盖度突出的生态现象地被物情况此群落还分布于何处人为影响方式和程度群落动态2．其他野外记录表格根据研究的对象、目的和意义的不同，通常采取不同的野外调查方法。
其他野外调查的记录表格在取样方法中分别论述。
三、环境调查在植物生态学野外调查过程中，必需对所要调查的植物或植物群落的周围环境条件进行调查和详细记录。
目的是为了考察、研究环境与植物或植物群落的关系。
一般来说，应该对径度、纬度、海拔、坡向、坡度、坡位、土壤厚度、枯枝落叶层厚度、腐殖质厚度、环境状况、人为干扰、群落类型等做较为详细地调查和记录。
● 径度和纬度的测定应用GPS（Global Positioning System，全球定位系统）测定径度、纬度和海拔高度。
● 海拔的测定应用海拔仪可对所在地的海拔进行测定。
但应注意的是：在使用海拔仪以前，必须在已知的海拔地点校正海拔仪的准确测高，然后才能使用海拔仪。
由于海拔仪的工作受气压影响很大，所以晴天和阴天所测海拔略有差异，应给予必要的校正。
海拔仪中外圈的数字（0～999）表示海拔高度0～999m，而900数字下方的椭圆形中的数字表示km。
各种实验仪器的使用方法及注意事项
各种实验仪器的使用方法及注意事项分光光度计是一种测量物质吸光度的仪器。
使用分光光度计之前，首先需要校准仪器。
具体使用方法如下：1.打开分光光度计电源开关，并保证仪器处于稳定状态。
2.调节仪器的入射光源和检测器光路径。
3.准备好空样（无样品）和参照样。
4.将空样放入比色皿中，并将其放入样品槽中。
5.关闭样品槽，并调节仪器的光强到最大值。
6.测量空样的吸光度，并将其设置为参考值。
7.取下空样，将待测样品放入比色皿中，并将其放入样品槽中。
8.关闭样品槽，并开始测量样品的吸光度。
9.记录测量结果，并进行数据处理和分析。
在使用分光光度计时，需要注意以下几点：1.避免直接接触光路组件，以免影响测量结果和损坏仪器。
2.尽量使用干净的比色皿和样品，以免污染光路和影响测量结果。
3.在进行测量前，确保参照样的浓度和特性与待测样品相近，以提高测量的准确性。
4.使用分光光度计时，要注意正确设置光源和检测器的参数，以确保测量结果的准确性和一致性。
5.在处理数据时，要注意进行数据校正和标定，以排除仪器误差和获取准确的结果。
6.在使用分光光度计过程中，要遵守使用规范和操作要求，以确保仪器的正常运行和延长使用寿命。
pH计是一种用于测量溶液酸碱度的仪器。
使用pH计之前，需要进行校准。
具体使用方法如下：1.打开pH计电源开关，并保证仪器处于稳定状态。
2.准备好pH电极，并将其连接到pH计上。
3.用酸性溶液和碱性溶液进行pH计的校准。
先用清水洗净pH电极，然后将其浸入标准缓冲液中，按照标准缓冲液的pH值进行校准。
4.校准完成后，通过调节pH计上的选项和按钮，设置所需测量参数。
5.将pH电极放入待测溶液中，等待一段时间，直到pH计稳定下来，记录测量结果。
6.清洗pH电极，放入下一个样品中，并重复上述步骤。
在使用pH计时，要注意以下几点：1.pH电极是精密仪器，使用时要避免碰撞和弯曲，以免损坏。
2.使用pH计之前，要确保pH电极干净，并且校准液和待测溶液的温度相同，以提高测量的准确性。
测绘仪器在野外地理教学与实习中的使用方法与注意事项
测绘仪器在野外地理教学与实习中的使用方法与注意事项导言地理学作为一门自然科学，涉及到地球的物理、化学、生态等诸多领域，因此，地理教学与实习中的科学工具必不可少。
测绘仪器作为地理学中的重要工具，广泛应用于野外地理教学与实习中。
本文将就测绘仪器的使用方法和注意事项进行探讨，为地理教育工作者提供一些有益的参考。
一、使用方法1. 测量设备的正确使用在野外地理实习中，我们经常需要进行地形测量、地貌调查、地壳运动观测等工作，而测量设备的正确使用是获取准确数据的前提。
首先，使用前务必熟悉测量设备的使用说明书，了解其功能和操作方法。
其次，正确设置测量参数，包括测量模式、测量单位等，以确保所获得的数据符合实际要求。
另外，需要注意的是，在设备不需要使用时应及时关闭以节约电力，并妥善保管设备，避免损坏或丢失。
2. 数据的收集与管理在野外地理实习中，我们需要收集大量的数据进行分析和研究。
为了保证数据的准确性和可靠性，在数据收集过程中需要注意以下几点。
首先，选择合适的地点进行观测，以确保数据的代表性。
其次，使用测绘仪器时要保持仪器的稳定，避免因仪器晃动等原因导致数据偏差。
另外，需要记录好每一次测量的具体时间和地点，并进行数据标注，以便后续的数据处理和分析工作。
3. 维护与修理测绘仪器是昂贵且精密的科学仪器，因此，在使用过程中需要注意其日常维护和修理。
首先，使用前需要仔细检查仪器是否有损坏或异常现象，以免在实际操作中出现问题。
其次，使用时应避免与硬物碰撞，防止仪器损坏。
另外，定期进行仪器的清洁和校准工作，以确保仪器的正常运行。
如果出现仪器故障，应及时寻找专业人士进行修理，避免自行操作导致进一步损坏。
二、注意事项1. 安全第一在野外地理教学与实习中，安全意识和安全措施是最为重要的。
首先，要选择安全可靠的地点进行实习，避免有悬崖、陡坡等危险因素的地方。
其次，切勿擅自攀爬悬崖或进入禁止区域，以免发生意外。
另外，需要合理利用防护装备，如佩戴头盔、手套等，以保护自身安全。
使用野外测绘方法进行野外地形测量的步骤与技巧
使用野外测绘方法进行野外地形测量的步骤与技巧野外测绘是一项基础而重要的工作，它为地形测量和地图制作提供了必要的数据和信息。
通过野外测绘，我们可以准确地绘制地形图，并为土地利用规划、环境保护和灾害防范等方面提供重要的参考。
本文将介绍使用野外测绘方法进行野外地形测量的步骤与技巧。
首先，在进行野外地形测量之前，我需要准备一些必要的测量工具和设备。
例如，测量仪器（如全站仪、水平仪等）、测量标志物（如测量桩、图钉等）、测量杆、测量带、罗盘、铅垂线等。
这些工具和设备将帮助我在野外环境中进行准确可靠的地形测量。
其次，进行野外地形测量时，我需首先选择测量的目标区域。
根据实际需要和测量要求，我可以选择测量整个区域或者选择具有代表性的样本点进行测量。
这将有助于确保测量结果的准确性和可靠性。
接下来，我将进行野外地形测量的实际操作。
首先，我需要搭建测量标志物，这有助于我确定地表要素的位置和高程。
我可以使用测量桩或者图钉等标志物，将它们固定在地面上，并标记相应的标志码，以便后续的测量工作。
然后，我需要使用全站仪等测量仪器进行高程测量。
全站仪可以通过测量标志物的位置和仰角等信息，计算出地面点的坐标和高程。
在进行高程测量时，我需要注意测量仪器的水平校准，以及读数的准确性和精度。
这将有助于确保高程测量结果的准确性。
此外，我还需要进行地表要素的位置测量。
通过使用全站仪的方位角信息和测量杆、测量带等辅助工具，我可以确定地表要素的相对位置和距离。
这将有助于绘制准确的地形图，并为后续的地理分析和地图制作提供重要的地理信息。
在进行野外地形测量时，我还需要注意一些实际操作中的技巧和注意事项。
首先，我需要选择适当的测量时机。
例如，在晴朗无风的天气条件下进行测量，可减少测量误差的产生，并提高测量的可靠性。
其次，我需要合理安排测量路线和测量点的位置，以便尽可能涵盖地形的各个特征和要素。
此外，在实际测量过程中，我还需要注意测量仪器的使用和维护，以确保其正常运行和测量结果的准确性。
植物生态学野外调查方法
附录植物生态学野外调查方法野外调查是植物群落生态学研究的基本方法。
下面介绍野外调查的内容和方法，以方便学生查寻和参考。
一野外调查设备的准备海拔仪、地质罗盘、GPS、大比例尺地形图、望远镜、照相机、测绳、钢卷尺、植物标本夹、枝剪、手铲、小刀、植物采集记录本、标签、供样方记录用的一套表格纸、制备土壤剖面用的简易用品等。
二调查记录表格的准备1 野外植被（森林、灌丛、草地等等）调查的样地（样方记录总表）该总表是根据法瑞学派的方法而设计的，也可用于英美学派。
目的在于对所调查的群落生境和群落特点有一个总的记录，见表1。
表1 植物群落野外样地记录总表2 法瑞学派的野外样地记录对于样地中的乔木层、乔木亚层、灌木层、草本层、藤本和附生等均通用。
即通用于各类森林群落，也通用于灌丛和草地以及水生植物群落等。
见表2。
表2 植物群落野外样地记录表群落名称面积野外编号第页层次名称层高度层盖度调查时间记录者3 样地记录表因为英美学派对森林的不同层次有不同调查项目和不同的样方面积，故可分乔木层、灌木层、草本层等不同的表格，见表3、表4、表5。
表3 乔木层野外样方记录表群落名称面积野外编号第页层次名称层高度层盖度调查时间记录者表4 灌木层野外样方记录表群落名称面积野外编号第页层次名称层高度层盖度调查时间记录者表5 草本层野外样方记录表群落名称面积野外编号第页层次名称层高度层盖度调查时间记录者三取样方法1 种－面积曲线的绘制样方调查是野外生态学最常用的研究手段。
首先要确定样方面积。
样方面积应一般不小于群落的最小面积。
所谓最小面积，就是只有这样大的空间，才能包涵组成群落的大多数植物种类。
最小面积通常是根据种－面积曲线来确定的。
①样方面积的确定在研究群落中选择植物生长比较均匀的地方，用绳子圈定一块小的面积。
对于草本群落最初的面积为10cm×10cm；对于森林群落则至少为5m×5m。
登记这一面积中所有植物的种类。
开始，植物种类随着面积的扩大而迅速增加，尔后随着面积增加的种类数目降低，直到面积扩大时植物种类很少增加或不再增加。
野外测绘技术的必备工具与技巧
野外测绘技术的必备工具与技巧在野外测绘工作中，准确的数据和精细的图纸是至关重要的。
为了完成这项任务，测绘人员需要掌握一系列必备的工具和技巧。
本文将介绍一些常用的测绘工具以及在野外测绘中的应用技巧，以帮助测绘人员更好地完成工作。
1. 全站仪全站仪是野外测绘中最常用的工具之一。
它可以测量水平角、垂直角和斜距，还可以通过自动差分功能进行精确的测量。
在使用全站仪时，测绘人员应该注意正确设置仪器，保持水平，并正确选择测量模式。
此外，还应定期校准全站仪，以确保测量结果的准确性。
2. GPS定位系统GPS定位系统在野外测绘中也是必不可少的工具之一。
它可以通过接收卫星信号确定测量点的经纬度坐标，并实时显示在设备屏幕上。
使用GPS定位系统时，测绘人员应选择开阔的地理环境，避免高楼、山峰等遮挡物对信号的干扰。
此外，应定期更新GPS系统的数据，以提高测量的精度。
3. 激光测距仪激光测距仪是一种能够测量距离和高度的工具。
它可以通过发射激光束并接收反射光来确定目标物体的距离。
激光测距仪广泛应用于建筑、道路等工程测绘中。
在使用激光测距仪时，应注意避免周围光线干扰，并保持测量对象的稳定。
此外，还应校准激光测距仪，确保测量结果的准确性。
4. 电子经纬仪电子经纬仪是一种用于测量地理方位的工具。
它利用电子元件检测地球的磁场，并将其转化为仪器上的数字显示。
使用电子经纬仪时，测绘人员应准确校正其仪器，并注意避免电磁干扰。
此外，还应根据实际需要选择合适的测量范围和精度。
除了以上提到的测绘工具，还有一些辅助工具在野外测绘中也发挥着重要的作用。
比如，三角板、测距尺、标定板等，它们可以帮助测绘人员更好地完成测量任务。
除了熟练使用测绘工具之外，测绘人员还应掌握一些技巧，以提高测绘的效率和准确性。
1. 实地考察在开始测绘工作之前，实地考察是非常必要的。
通过实地考察，测绘人员可以了解测绘区域的地形、地貌等特点，为测绘工作提供有力的支持。
在实地考察过程中，测绘人员应注意观察地面情况，并做好记录。
自然科学仪器的正确使用方法
自然科学仪器的正确使用方法自然科学仪器是研究和探索自然现象的重要工具，正确使用仪器不仅可以提高实验的准确性和可靠性，还能确保实验过程的安全性。
本文将介绍几种常见的自然科学仪器及其正确使用方法，帮助读者更好地掌握实验技巧。
一、显微镜的使用方法显微镜是生物学、医学和材料科学等领域常用的仪器，能够放大细小的物体以观察其微观结构。
在使用显微镜之前，首先需要调整镜筒的高度，使其与被观察物体处于同一平面。
接下来，将待观察的样本放置在载玻片上，并加上一滴显微镜溶液。
然后，将载玻片放置在显微镜的样本台上，并用夹子固定。
调节镜筒的焦距，使图像清晰可见。
在观察过程中，要注意避免用手触摸镜片，以免留下指纹或污渍。
二、天平的使用方法天平是测量物体质量的仪器，广泛应用于化学实验和物理实验中。
在使用天平之前，首先需要将天平放置在水平的台面上，并调整平衡器使其指针归零。
然后，将待测物体放置在天平的托盘上，并等待指针稳定。
在读取质量时，要注意视线与指针的垂直对齐，以避免视觉误差。
测量完毕后，及时清理天平，以免影响下一次的测量结果。
三、试管的使用方法试管是化学实验中常用的容器，用于混合、加热和反应物质。
在使用试管之前，要先检查试管是否完整，无裂纹或破损。
接下来，将待处理的物质放入试管中，并用试管夹固定。
在加热试管时，要保持试管倾斜，避免物质溅出。
在进行反应时，要注意控制反应的温度和时间，并及时记录实验数据。
实验结束后，要将试管彻底清洗干净，以免污染下次实验。
四、计时器的使用方法计时器是实验中常用的工具，用于测量时间的长短。
在使用计时器之前，要先设置好所需的时间。
然后，按下启动按钮开始计时。
在计时过程中，要注意保持计时器的稳定性，避免受到外界干扰。
当所设定的时间到达时，计时器会自动停止计时。
在实验中，要准确记录实验时间，并及时停止计时器，以免浪费电能。
五、pH计的使用方法pH计是测量溶液酸碱性的仪器，广泛应用于化学和生物学实验中。
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无样方法样线、样点和样带示意图
表1-7 中点四分法调查统计表
样线号 中点号 象限号 树种名 点距m 树高 m 胸高断面积m2
1 2 1 1
3
4
1
2
……
……
六.问题与思考 1.比较分析样方法和无样方法（中点四分法）两种群落调查方法 的特点及优劣。 2.群落最小表现面积的大小与什么因素有关？为什么？ 3.对所研究的群落而言，取哪些数量指标较为合适？ 4. 试分析重要值与显著度的异同。
编号
种名
高度/m
胸围/cm
冠幅/m
盖度：植物地上部分垂直投影面积占样地面积的百分比，用于灌木和草本。 冠幅：指树木的南北或者东西方向的宽度。
编号
种名
株数
平均高度/m
平均基围/cm
盖度/%
盖度：植物地上部分垂直投影面积占样地面积的百分比，用于灌木和草本。 冠幅：指树木的南北或者东西方向的宽度。
编号
（二）罗盘仪、海拔仪的原理及使用
一、实验内容
1、调查样地的坡度、坡向测定； 2、树高测定； 3、样地的海拔高度。
二、目的意义
1、了解罗盘仪、海拔仪的结构、用途； 2、掌握利用罗盘测量样地的方位（坡向）、坡度； 3、空盒气压计测量样地的海拔高度。
三、仪器设备及材料
手持罗盘仪、空盒气压计、海拔仪、皮尺、铅笔等。
等。
四、方法与步骤
1.记录群落环境，并对群落进行定性描述（针叶林、针阔叶混交林、常绿阔叶林等）
表1-1 群落环境及群落特点记录表
群落编号： 群落名称： 调查日期： 记录人：
群落环境特点
地理位置 地形情况 海拔高度（m） 坡向、坡度 名称 层次 土壤 湿度 酸碱度 郁 闭 度
群 落 特 点
建群种、优势种 层次 类型 外貌 总郁闭度 第一层 第二层 第三层
四、方法与步骤----（1）手持罗盘仪结构及使用方法
1 用途： 手持罗盘仪是测定方位、距离、水平、坡度（俯仰角度）、高度的一种 简易测量器材。
2 结构：罗盘、里程计
罗盘仪示意图
1. 罗盘部分有提环、度盘座 2. 度盘内有磁针、测角器 3.里程计部分：里程分划表、速度时间表、测轮、齿轮、指针等
3 定向
累计调查面积 （m2）
1 2 4 …
累计调查面积中 物种总数
2 3 4 …
（2）绘制种—面积曲线 当曲线开始呈水平延伸时，该点所指示的样地面积即为该群落的 最小表现面积。
物种数量
S 样方面积（m2）
图1-2 物种数量—样地面积曲线示意图
3. 样方法：
样方是以一定面积的样地作为整个研究区域的代表。详细计算这个面积中的植物种类、 频度、显著度、优势度和重要值。这个方法可以确定群落的优势种，也可以对植被进行分
① 在被调查的地段内确定一系列的中心点（注意点距），以点为中心划分为四个象限； ② 测量每个象限内最靠近点的乔木，测定物种、高度、胸高断面积以及点到植物的距离等； ③ 为了研究环境变化较大的地段，选定样地的长度和宽度固定的平行样带；
④ 样带宽度在不同群落中是不同的，如： 草原地区为 10-20 cm，灌木林为1-5 m，森林为
B
8m
7
4m
5
8 3 1 2 6 4
2m A
2m
4m
8m
16m
C
图1-1 确定群落最小表现面积示意图
B
8m
7
4m
5
8 3 1 2 6 4
2m A
2m
4m
8m
16m
C
表1-2 群落最小表现面积统计表 群落类型：马尾松林
调查的样方面积（m2）
1 1 2 …
调查面积增加物种的名称
马尾松、樟树 四川大头茶 小叶栲 …
种名
株数（或丛数）
平均高/m
频度
盖度/%
盖度：植物地上部分垂直投影面积占样地面积的百分比，用于灌木和草本。 冠幅：指树木的南北或者东西方向的宽度 =
某种植物的密度 ×100 样地内所有植物物种的 密度之和
③ 频度 = 含有某物种的小样方数/样地内小样方总数 ④ 相对频度 =
实验一 野外调查技术与仪器使用方法
（一）群落调查技术
一、实验内容
1. 调查群落的选择 2. 确定样地最小表现面积
3. 样方法
4. 无样地取样法——中点四分法
二、目的和意义
了解和掌握群落生态学研究野外调查工作的基本方法
三、仪器设备及材料
手持罗盘仪、海拔仪（空盒气压计）、皮尺、钢卷尺、软尺、样绳、铅笔、样方记录表格
4. 重要值常分不同生活型、即分层（乔木层、灌木层、草本层）计算； 5. 分层计算相对密度、相对显著度、相对盖度、相对频度。
样方抽样技术植被分析简表
群落类型：
物种名称 密度 相对密度 频度 相对频度 相对显著度 重要值 重要值序
…
总和
植被重要值是描述某物种在群落中的地位和作用的综合数量指标。
4. 无样地取样法——中点四分法
某植物物种的频度 ×100 所有植物物种频度之和
⑤ 相对显著度 =
某物种所有个体胸高断 面积之和 ×100 所有物种胸高断面积之 和
⑥ 物种重要值 =（相对密度+相对频度+相对显著度）/ 3
1. 密度反映单位面积的个体数； 2. 显著度反映单位面积的植株胸高断面积或植冠覆盖面积；
3. 频度反映了物种分布的均匀程度；
2. 确定最小表现面积
样方最小表现面积：可以反应群落特征，能包括群落绝大多数种类，并表现出群落一般结构 特征的最小面积 ，组成群落的物种越丰富，群落的最小面积越大。 （1）样地选择和调查： 在植物群落内选取样地，选取的样地需要尽量避免有人为干扰和影响。当样地确定后， 按图1-1所示对样地内的植物物种进行计数。进行计数的初始样方的面积应当合适，本实验 中的初始样方面积为1m×1m。
类和其他的植被分析。以亚热带森林群落为例，最小表现面积一般为400 m2，灌木最小表
现面积4 m2，草本最小表现面积1 m2。
如：10×20m＝200 m2样地 20m 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 10m 19 20
2.5m
4.0m
样方示意图
罗盘仪：
是用磁针来测定方向的一种仪器； 在野外调查中常需要确定坡向或某一点到另一点的直线方向，这种确
定直线位置的工作称为定向；
通常基本方向取磁子午线方向； 静止时磁针白色端指北极，黑色端指南极。
4 方位角和象限角
（1）方位角(β )
从磁子午线的北端（N）顺时针方向到已知直线的夹角，称为该直线的