DIGITALNA ARHIVA ŠUMARSKOG LISTA
prilagođeno pretraživanje po punom tekstu
ŠUMARSKI LIST 9-10/2005 str. 23 <-- 23 --> PDF |
IZVORNI ZNANSTVENI ČLANCI ORIGINAL SCIENTIFIC PAPERS Šumarski list br. 9–10, CXXIX (2005), 481-488 UDK 630* 560 (001) ISTRAŽIVANJE PRIMJENJIVOSTI ULTRAZVUČNOG VISINOMJERA/ DALJINOMJERA Vertex III U ODNOSU NA NAJČEŠĆE KORIŠTENE VISINOMJERE U ŠUMARSTVU HRVATSKE INVESTIGATING THE Vertex III ULTRASONIC ALTIMETER/DISTANCE MEASURER APPLICABILITY IN RELATION TO THE MOST COMMONLY USED ALTIMETERS IN THE FORESTRY OF CROATIA t Nikola LUKIĆ*, Mario BOŽIĆ*, Juro ČAVLOVIĆ*, Krunoslav TESLAK*, Domagoj NOVOSEL** SAŽETAK: Autori su u radu prikazali prednosti i nedostatke ultrazvučnog visinomjera u odnosu na dosadašnje visinomjere. Izmjera horizonatalnih udaljenosti ultrazvučnim visinomjerom Vertex je zbog malih odstupanja (78 % odstupanja u rasponu ±5 cm) u odnosnu na izmjerenu stvarnu udaljenost moguće koristiti kao daljinomjer pri radovima u šumarstvu. Visine pojedinih stabala bitno su se razlikovale korištenjem pojedinih instrumenata, pri čemu je razlika u visinama najvećim dijelom rezultat razlike u određivanju horinzontalne udaljenosti pojedinim instrumentima. Najveće su razlike odnosno ukupne pogreške (SET) pri izmjeri visina u odnosu na Vertex, koji je radi svoje preciznosti pri određivanju horizontalne udaljenosti i visine korišten kao kontrolni instrument, dobiveno je kod Blume-Leissa 0,012 m, kod Biterlichovog zrcalnoga relaskopa s običnom skalom 0,161 m, kod Biterlichovog zrcalnoga relaskopa s CP skalom-horizontalna letva 0,271 m i kod Biterlichovog zrcalnoga relaskopa s CP skalom-vertikalna letva 0,301 m. K l j u č n e r i je č i : ultrazvučni visinomjer, određivanje horizontalne udaljenosti, određivanje visine stabla, preciznost. UVOD – Introduction Čovjek zaključke donosi na temelju dostupnih inljivost izmjerenih podataka, čovjek neprestano promiformacija. Uvid u stvarno, trenutno stanje, te zaključi-šlja nove metode i osmišljava nove uređaje (Howard vanje na temelju toga, nezaobilazno je u procesu dono-1991). Sukladno tomu i u šumarstvu se pojavljuju šenja odluka, odnosno planiranju. Glede brojnih ljudnovi, moderni instrumenti koji bi trebali povećati djeskih djelatnosti, do potrebnih informacija (podataka) lotvornost, a ujedno biti jednostavni u uporabi, zadolazimo na različite načine, na primjer; zapažanjem, dovoljavajuće precizni u izmjeri te cijenom dostupni. mjerenjem, brojanjem i sl.. Nove instrumente potrebno je iskušati u radu i uspore U šumarstvu kao biotehničkoj disciplini važan posditi s postojećim kako bi mogli ustanoviti njihovu upotupak prikupljanja informacija (podataka) je mjerenje trebljivost u praksi. veličina koje se očituje kroz veći dio radova taksacije, Visina stabla od temeljne je važnosti za kvantitatiodnosno izmjere šuma (Šmelko 2001). Želeći pojedvan opis stabla i sastojine Osim totalne visine koja je nostaviti, ubrzati rad, ali i poboljšati točnost i upotreb-neophodna u praktičnom šumarstvu, zanimaju nas i druge visine stabla, npr: smjerišna visina, visina do prve žive grane, visina baze krošnje, visina najšireg di* † Izv. prof. dr. sc. Nikola Lukić, dr. sc. Mario Božić, doc. dr. sc. jela krošnje i sl., ponajprije za uporabu u znanstvene Juro Čavlović, Krunoslav Teslak, dipl. ing. šum., Zavod za svrhe. Iz tih razloga šumari su tijekom godina izumili uređivanje šuma, Šumarski fakultet Sveučilišta u Zagrebu značajan broj instrumenata za mjerenje visina dubećih ** Domagoj Novosel, apsolvent šumarstva (Ivana Zajca 40, 32280 Jarmina) stabala (P r an j i ć i L u k ić 1997.). |
ŠUMARSKI LIST 9-10/2005 str. 24 <-- 24 --> PDF |
N. Lukić, M. Božić, J. Čavlović, K. Teslak, D. Novosel: ISTRAŽIVANJE PRIMJENJIVOSTI ULTRAZVUČNOG ... Šumarski list br. 9–10, CXXIX (2005), 481-488 “Novi sistem uređivanja prebornih šuma” (Klepac 1961) utemeljen je na Susmel-ovim korelacijama za jelu, Colette-ovim korelacijama za bukvu te Šurićevim bonitetnim razredima. U navedenim korelacijama koristi se srednja visina dominantnih stabala, bez obzira kako je definirali, jedini je mjerljivi parametar kon kretne šume koji nam predstavlja vezu konkretne šume i nje njene normale (Božić i Čavlović 2001). Iz nave den denog vidljiva je važnost točnosti u izmjeri visina du bećih stabala. U hrvatskom šumarstvu se pri izmjeri visina uglavnom koriste analogni visinomjeri, koji visinu i udaljenost do objekta izmjere određuju na trigonometrijskom načelu postojećeg odnosa između stranica i trigono metrijskih funkcija kutova pravokutnog trokuta. Najčešće su u uporabi Blume-Leiss, Bitterlichov zrcalni relaskop s običnom ili s CP skalom, rjeđe visinomjeri Haga i Suunto. U novije vrijeme pojavili su se digitalni visinomjeri koji također visinu određuju na trigonometrijskom načelu, ali udaljenost mjere na temelju vremena koje je potrebno ultrazvučnom valu ili zraci svjetlosti (laserskoj zraci) za prelazak određene udaljenosti u prostoru. Digitalni visinomjeri automatski reduciraju kose udaljenosti u horizontalne te su izrazito pogodni za rad na nagnutom terenu. Osim za izmjeru visina mogu poslužiti kao daljinomjeri, padomjeri, optičke promjerke za izmjeru nedohvatnih promjera (Schmid at all 1971) i dr. CILJ ISTRAŽIVANJA – Aim of research Cilj je ovog istraživanja ispitati preciznost u izmjeri Na temelju izmjerenih visina sa pojedinim instruudaljenosti i visina sa instrumentom Vertex III i uspomentima, konstruirati visinske krivulje (funkcijom Mirediti ga s najčešće korištenim visinomjerima u hrvathajlova) te ustanoviti odstupanja njihovih parametara skom šumarstvu. (b0, b1). S obzirom na dobivene rezultate utvrditi primjenjivost tog relativno novog instrumenta u praktičnoj primjeni. MATERIJAL I METODE – Material and methods U istraživanju su korištena četiri instrumenta: A) Vertex III (V), B) Blume – Leiss (B), C) Biterlichov zrcalni relaskop sa standardnom ska lom (RO), D) Biterlichov zrcalni relaskop s CP skalom, kod kojeg je za određivanje horizontalne udaljenosti korištena horizontalna (RCPH) odnosno vertikalno (RCPV) postavljena letva. Kako je Vertex III relativno nov instrument koji se koristi za mjerenje u šumarstvu navodimo neke osnovne značajke, te kraći opis načina izmjere visina tim instrumentom. Vertex III je instrument za mjerenje visina, udaljenosti, vertikalnih kutova, nagiba i trenutačne temperature. Iako ga je pri izmjeri visina moguće koristiti i bez transpondera (alternativni način određivanja udaljenosti), instrument potpunu funkcionalnost postiže u kombinaciji s njim (slika 1. lijevo), pri čemu je transponder, odnosno njegov dio koji prima i odašilje ultrazvuk pod kutem od 60 o (transponder 60 o) okrenut prema instrumentu. Vertex III ima mogućnost mjerenja 6 različitih visina po objektu izmjere bez ponavljanja procedure određivanja udaljenosti (slika 1. lijevo). Instrument je s obzirom na mogućnost određivanja horizontalne udaljenosti (kombinacijom očitavanja kuta i udaljenosti), uz koriš tenje monopodijalnog štapa, transpondera s adapterom (transpoder 60 o + 360 o adapter = transponder 360 o) pogodan za izmjeru (udaljenosti stabla od središta plohe) na krugovima zadanog radijusa, pri čemu se transponder nalazi u središtu kruga. Za mjerenja udaljenosti instrument koristi ultrazvučne valove. Na temelju vremena potrebnog da ultrazvučni val prijeđe udaljenost od instrumenta do transpondera i natrag, uz poznatu brzinu kretanja ultrazvučnih valova, instrument određuje udaljenost. Softver instrumenta na osnovi kuteva vizure na transponder, vizure na vrh stabla i udaljenosti do transpondera izračunava visinu stabla. Kako brzina kretanja ultrazvučnih valova kroz zrak ovisi o temperaturi zraka, zračnoj vlazi i tlaku zraka, vrlo je važno instrument podesiti (kalibrirati) prije same uporabe, odnosno što češće ako se temperatura (koju instrument cijelo vrijeme očitava i prikazuje na zaslonu), tj. tlak zraka tijekom izmjere mijenja. Neposredno prije podešavanja instrument je potrebno temperirati, tj. 15-ak minuta ga izložiti uvjetima okoline. Podešavanje se provodi postavljanjem instrumenta u mod za podešavanje, a transpondera na udaljenost 10 m od Vertexa. Instrument pri tom izmjerenu udaljenost sravni na stvarnih 10 metara. Tehničke karakteristike Vertexa i transpondera dane su u tablicama 1 i 2. |
ŠUMARSKI LIST 9-10/2005 str. 25 <-- 25 --> PDF |
N. Lukić, M. Božić, J. Čavlović, K. Teslak, D. Novosel: ISTRAŽIVANJE PRIMJENJIVOSTI ULTRAZVUČNOG ... Šumarski list br. 9–10, CXXIX (2005), 481-488 Slika 1. Vertex III – ultrazvučni visinomjer/daljinomjer. Kompelt za izmjeru visine i određivanje udaljenosti do stabla (lijeva slika), odnosno za izmjeru (udaljenosti) na krugovima zadanog radijusa (desna slika). Figure 1 Vertex III – ultrasonic hypsometer/distance measurer. A device for measuring heights and determining distances to a tree (left), nce and measuring (distances) in the circles of a set diameter (right) of a s Tablica 1. Tehničke karakteristike visinomjera/daljinomjera Vertex III Table 1 Technical specifications of the Vertex III hypsometer/distance measurer Dimenzije – Size Težina – Weight Baterije – Battery Jakost struje – Current Temperatura – Temperature Frekvencija ultrazvuka – Ultrasonic frequency Raspon mjerenih visina – Range of heights Rezolucija pri izmjeri visina – Resolution height Kutevi – Angles Rezolucija kuta – Resolution angle Udaljenost od transpondera prilikom mjerenja Distance with aimed transponder Udaljenost s 360 o Distance with 360 o adapter Rezolucija pri izmjeri udaljenosti – Resolution distance Preciznost udaljenosti – Distance accuracy Tablica 2. Tehničke karakteristike Transpodera T3 Table 2 Technical specifications of the Transponder T3 Dimenzije – Size Težina – Weight Baterija – Battery Jakost struje – Current Sam način izmjere visina vrlo je jednostavan. Figurant postavlja transponder na stablo na visinu koju smo prethodno unijeli u visinomjer (u našem slučaju 1,30 m). Mjeritelj vizira u transponder i drži pritisnutu tipku dok ne dobije potvrdu očitanja kuta i udaljenosti (2–3 sekunde) i nakon toga vizira na vrh stabla ili neku drugu visinu koja je predmet izmjere i drži pritisnutu tipku dok ne dobije potvrdu očitanja kuta (1–2 sekun 80 x 50 x 30 mm 160 g. (zajedno s baterijom) (battery included) 1 x 1,5 V alkalna - Alkaline 20mA -15o - 45o C 25 kHz 0-999 m 0,1 m -55 - 85 grada (grads) / - 60 o- 94 o . 0,1 30 m ili više u optimalnim uvjetima (or more at optimal conditions) 20 m ili više u optimalnim uvjetima (or more at optimal conditions) 0,01 m 1 % ili bolje ukoliko je podešen (or better if callibrated) Radijus (Diameter) 70 mm 85 g. (zajedno s baterijom) (battery included) 1 x 1,5 V alkaline – Alkaline 1,0 mA de). Nakon toga na zaslonu instrument ispisuje izmjerenu visinu. Istraživanje je podjeljeno u tri faze: 1. Testiranje Vertex-a kao daljinomjera. Prema specifikaciji proizvođača preciznost izmjere horizontalne udaljenosti Vertex-om iznosi 1 % ili bolje ako je podešen. Na zasebnom uzorku od 120 izmjerenih uda |
ŠUMARSKI LIST 9-10/2005 str. 26 <-- 26 --> PDF |
N. Lukić, M. Božić, J. Čavlović, K. Teslak, D. Novosel: ISTRAŽIVANJE PRIMJENJIVOSTI ULTRAZVUČNOG ... Šumarski list br. 9–10, CXXIX (2005), 481-488 ljenosti istražili smo koliko je stvarno odstupanje izmjerenih udaljenosti uz odabrane referentne udaljenosti od 15, 20, 25, 30, 35 i 40 metara (izmjerene mjernom vrpcom). Ova faza istraživanja provedena je u različitim sastojinskim uvjetima (nagib, gustoća podstojnog dijela sastojine). 2. Testiranje instrumenata kao visinomjera (izmjerom poznatih visina sa poznatih udaljenosti). Provedeno je na sedam označenih i izmjerenih visina na zgradi Šumarskog fakulteta. Mjerene su se visine nalazile u rasponu 3,4–14,3 m, a izmjera je ovisno o instrumentu (postojećim skalama) provedena s 15, 20, 25, 30, 35 i 40 metara. 3. Izmjera visina u sastojinskim uvjetima, uz kontrolu udaljenosti s koje se izmjera provodila. Izmjera je u sastojinskim uvjetima provedena u odjelu/odsjeku 3b gospodarske jedinice “Sljeme”, koja se nalazi u sastavu Nastavno-pokusnog šumskog objekta (NPŠO) Zagreb. Gospodarska jedinica “Sljeme” nalazi se na sjevernoj padini Medvednice odnosno sjeverno od glavne vododijelnice Puntjarka – Rauhova lugarnica – Stol u sklopu parka prirode “Medvednica”. Odjel/odsjek 3b proteže se na nadmorskoj visini 750–870 m, nalazi se na sjevernoj ekspoziciji, teren je manje-više strm, izbrazdan jarcima. Istraživanja su provedena na običnoj jeli kao vrsti kod koje je izražen vrh stabla. Na unaprijed određenim pravcima kretanja (projektiranima na karti), vodeći računa o obuhvatu različitih stanišnih prilika (nagib terena, kretanje u slojnici, niz i uz padinu, gustoću sastojine, pojavnost grmlja) uzet je nasumični uzorak stabala jele vodeći računa o ravnomjernoj zastupljenosti stabala u pojedinim debljinskim stupnjevima. Uzorak se sastojao od 80 stabala. Izmjera je provedena tako da je najprije izmjerena visina stabala s jednim, nakon toga drugim instrumentom, itd. Izmjeru su provodila dva radnika (mjeritelj i figurant). Izmjera je koncipirana tako da figurant postavlja i drži letvu ili transponder (ovisno o tome s kojim se instrumentom mjeri) i podatke izmjere upisuje u terenski manual. Mjeritelj je mjerio visine stabala s navedenim visinomjerima. Izmjeru su radi izbjegavanja pristranosti mjeritelja uslijed većeg iskustva pojedinim instrumentom, proveli mjeritelji (apsolventi Šumarskog fakulteta) koji su sa svakim instrumenatom imali podjednako iskustva u izmjeri. Prije same izmjere mjeritelji su na nezavisnom uzorku dodatno uvježbali rad sa svakim instrumentom. Na temelju iskustva najveći problem prilikom izmjere visina pojedinim instrumentima (Relaskop obični i s CP skalom) predstavlja precizno određivanje udaljenosti na kojoj se mjeritelj nalazi, posebno kada se radi bez stativa (Bitterlich 1984). Kontrola horizontalne udaljenosti određene pojedinim instrumentom na temelju rezultata predhodno provedene 1. faze istraživanja, a radi uštede vremena provedena je Vertex-om. Izmjerene podatke unijeli smo u računalo u kreiranu bazu podataka programskog alata “Microsoft Excel 2000”, a kasnije obradili programskim alatom “Statistica 6.0”. REZULTATI S RASPRAVOM – Results and discusion Testitanjem Vertex-a kao daljinomjera dobivene su razlike udaljenosti u odnosu na mjernu vrpcu u rasponu od -0,08 do 0,11 m, odnosno -0,33 do 0,73 %, sa srednjom vrijednošću Mean = 0,0033 m, standardnom devijacijom SD = 0,0428 m, te standardnom pogreškom aritmetičke sredine SE = 0,0039 m, dobivene vrijednosti nisu statistički značajne. Ovi rezultati potvrđuju deklaraciju proizvođača, koji preciznost izmjere udaljenosti definira s 1 % i manje, ako je instrument podešen. Ako uzmemo u obzir da je oko 78 % rezultata unutar raspona ±0,05 m, te teškoće kod izmjere udaljenosti mjernom vrpcom (nagnut teren, prolaz kroz grmlje, napetost vrpce i sl.), Vertex možemo smatrati pogodnim za određivanje horizontalne udaljenosti pri terenskim izmjerama u šumarstvu, a što se posebno odnosi na izmjeru visina. Prednost izmjera udaljenosti Vertex-om njegova je brzina, a probleme su ponekad pričinjavale izmjere horizontalnih udaljenosti dužih od 30 metara, posebno uz veći nagib, pri čemu je postupak izmjere trebalo nekoliko puta ponoviti da bi dobili očitavanje na zaslonu. Na udaljenostima iznad 35 m, na nagnutom terenu Vertex-om nismo uspjeli izmjeriti pojedine udaljenosti. Testiranje instrumenata izmjerom poznatih visina s točno izmjerenih udaljenosti pokazalo je da se visine izmjerene pomoću bilo kojeg instrumenta ne razlikuju statistički značajno od stvarne visine. Dobivene se razlike nalaze u rasponu ±10 cm za Vertex, -10 do 50 cm za Blume – Leiss, ±40 cm za Bitterlichov zrcalni relaskop, što je u biti u vezi s mogučnošću točnog očitavanja (procjene) visine na skalama instrumenta. Mjerenje visina stabala. S obzirom da smo potvrdili da Vertex vrlo precizno mjeri horizontalnu udaljenost do stabla, kontrolu udaljenosti izmjerene ostalim korištenim instrumentima prilikom izmjere visina stabala u sastojini provodili smo sa Vertex-om. Time smo značajno olakšali i ubrzali rad na terenu jer Vertex-om jednostavnije i brže možemo izmjeriti horizontalnu udaljenost, u odnosu na razvlačenje mjerne vrpce, osobito na nagnutom terenu. Na slici 2. prikazano je odstupanje udaljenosti i visina određenih pojedinim instrumentima prema kontrolnoj izmjeri Vertex-om. |
ŠUMARSKI LIST 9-10/2005 str. 27 <-- 27 --> PDF |
N. Lukić, M. Božić, J. Čavlović, K. Teslak, D. Novosel: ISTRAŽIVANJE PRIMJENJIVOSTI ULTRAZVUČNOG ... Šumarski list br. 9–10, CXXIX (2005), 481-488 Slika 2. Prikaz odstupanja izmjerenih udaljenosti do stabla (lijevo) odnosno visina izmjerenih pojedinim instrumenatima (desno) u odnosu na Vertex (B – Blume-Leiss; RO - Biterlichov zrcalni relaskop sa standardnim skalom; Biterlichov zrcalni relaskop s CP skalom, kod kojeg je za određivanje horizontalne udaljenosti korištena horizontalna (RCPH) odnosno vertikalno (RCPV) postavljena letva. Figure 2 Divergence of measured distances to trees (left) and heights measured with different instruments (right) in relation to the Vertex (B – Blume-Leiss; RO – Bitterlich’s Spiegelrelascope with standard scale; Bitterlich’s Spiegelrelascope with CP scale, where the horizontally (RCPH) or vertically (RCPV) positioned scale was used to measure horizontal distance. Tablica 3. Opisna statistika odstupanja izmjerenih horizontalnih udaljenosti do stabla i visina stabala, za pojedine instrumente, od referentnih vrijednosti izmjerenih Vertex-om Table 3 Descriptive divergence statistics of measured horizontal distances to trees and tree height, for each instrument, in comparison with the referent values measured with the Vertex Bitterlichov relaskop – Bitterlichov relaskop – CP Bitterlichov relaskop – CP standardni horizontalna letva vertikalna letva Instrument Blume - Leiss Bitterlich’s relascope – Bitterlich’relascope – CP Bitterlich’s relascope – CP standard horizontal scale vertical scale Odstupanja izmjerenih horizontalnih udaljenosti – Divergence of measured horizontal distances (m) n = 80 Mean -0,13 -0,31 -0,08 -0,65 SD 0,318 0,646 1,137 1,130 SE1 0,055 0,102 0,180 0,174 Range -0,55 - 0,61 -1,70 - 1,38 -3,29 - 2,52 -2,77 - 2,32 Odstupanja izmjerenih visina stabala – Divergence of measured height trees (m) n = 80 Mean -0,05 -0,11 -0,20 0,14 SD 0,447 0,791 1,275 1,271 SE2 0,050 0,125 0,202 0,245 Range -1,10 - 1,00 -1,80 - 1,50 -3,47 - 2,60 -2,34 - 2,30 Slij-=-uSlij + SJi2 SET 0,012 0,161 0,271 0,301 Legenda: Mean – aritmetička sredina – arithmetic mean, SD – standardna devijacija – standard deviation, SE – standardna pogreška aritmetičke sredine – standard error of arithmetic mean, Range – opseg izmjerenih odstupanja – range volume of measured divergences, SET – ukupna pogreška – total error Iz slike 2. (lijevi graf) vidljivo je da je najmanja vamac. Raspon odstupanja kod relaskopa znatno je veći rijabilnost odstupanja udaljenosti prema udaljenostima od odstupanja Blume – Leissa, što je posebno izraženo izmjerenim Vertex-om, kod visinomjera Blume – Leiss, kod relaskopa s CP skalom (oba položaja letve). Razkoji za određivanje udaljenosti koristi islandski dvolo-loge tomu treba tražiti u samom načinu izmjere. Naj |
ŠUMARSKI LIST 9-10/2005 str. 28 <-- 28 --> PDF |
N. Lukić, M. Božić, J. Čavlović, K. Teslak, D. Novosel: ISTRAŽIVANJE PRIMJENJIVOSTI ULTRAZVUČNOG ... Šumarski list br. 9–10, CXXIX (2005), 481-488 važniji uvjet ispravnog određivanja udaljenosti je mir-jedine instrumente sličan tijek kao i kod izmjere udanoća mjeritelja pri izmjeri kao i točnost očitanja unutar ljenosti. Ako uzmemo u obzir da smo izmjerom pozskale podjele. Npr. kada letva stoji vertikalno da bi odnatih visina kod svih instrumenata dobili podjednake redili horizontalnu udaljenost, potrebno je dva puta rezultate ovo je sasvim logično, jer je time dokazano smirivati valjak i vizirati na letvu te očitati postotke da je razlika pri izmjeri visina gotovo isključivo poslje( točnost očitanja unutar skale podjele od 1 %). I mala dica kvalitete određivanja udaljenosti. odstupanja ovdje uzrokuju značajnu pogrešku u odre-Do ovakovih zaključaka također dolazimo kada usđivanju udaljenosti. Povećanje postotka udaljenosti s poređujemo procijenjene vrijednosti preciznosti odstu7 na 7,5 %, znači za samo 0,5 % (vizurom na letvu 2 m panja izmjerenih horizontalnih udaljenosti, odstupanja dužine), dobivamo razliku horizontalne udaljenosti od izmjerenih visina te preciznosti ukupne pogreške (SET) 1,9 metara. Uporabom stativa ovi rasponi bi se zasigurprikazanih, u tablici 3. Manja standardna pogreška no smanjili, ali bi za posljedicu imali duže vrijeme po( SE) nam govori o većoj preciznosti. trebno za izmjeru pojedinih stabala. Izjednačenjem izmjerenih visina (funkcijom MihajUspoređujući lijevi i desni graf slike 2 možemo prilova) dobivene su sastojinske visinske krivulje, čiji se mijetiti da raspon razlike izmjerenih visina ima za po-parametri te koeficijent determinacije nalaze u tablici 4. Tablica 4. Parametri izjednačenja te koeficijenti determinacije za visinske krivulje izjednačene funkcijom Mihajlova za istraživane instrumente. Table 4 Equalization parameters and coefficients of height curve determination equalized with Mihajlo’s function for the investigated instruments o*EXP(-bi/d)+l,30 Instrument bo b, R´ (%) Vertex (V) 44,51 21,74 83,61 Blume -Leiss (B) 44,65 21,77 83,11 Relaskop s običnom skalom – Relascope with standard scale (RO) Relaskop s CP skalom – horizontalna letva – 44,07 21,06 7.,86 Relascope with CP scale – horizontal scale (RCPH) Relaskop s CP skalom – vertikalna letva – 44,78 21,64 75,56 Relascope with CP scale – vertical scale (RCPV) 43,31 20,65 78,59 S obzirom da se visinske krivulje gotovo preklapajente, na slici 3. prikazana su odstupanja visina pojediju, što je vidljivo po vrijednostima regresijskih paranih visinskih krivulja u odnosu na referentnu visinsku metara, osobito ako uspoređujemo regresijske koefici-krivulju (Vertex). Slika 3. Odstupanja visinskih krivulja istraživanih instrumenata u odnosu na referentnu visinsku krivulju (Vertex). Figure 3 Divergence of height curves in the investigated instruments in relation to the referent height curve (Vertex). |
ŠUMARSKI LIST 9-10/2005 str. 29 <-- 29 --> PDF |
N. Lukić, M. Božić, J. Čavlović, K. Teslak, D. Novosel: ISTRAŽIVANJE PRIMJENJIVOSTI ULTRAZVUČNOG ... Šumarski list br. 9–10, CXXIX (2005), 481-488 Ovakav je prikaz načinjen da bi odstupanja koja se na klasično prikazanim visinskim krivuljama niti ne vide, bila vidljiva. Odstupanja krivulje kod koje su stabla mjerena Blume – Leiss-om u odnosu na krivulju kod koje su stabla mjerena Vertex-om gotovo i nema, što je s obzirom na mala odstupanja između visina pojedinačnih stabala izmjerenih pomoću ova dva instrumenta (vidi sliku 3) očekivano. Ono što ovdje svakako valja zamijetiti da se odstupanja drugih visinskih krivulja u odnosu na Vertex, koja ovisno o debljinskom stupnju iznose maximalno ±0,5 m, što je puno manji raspon od raspona dobivenog izmjerom pojedinačnih stabala (vidi sliku 3). S obzirom da se radi o istom uzorku izmjerenih stabala, kao mjera kakvoće izmjere pojedinim instrumentom može nam poslužiti i koeficijent determinacije (R2 – vidi tablicu 4). Ti su podaci u potpunosti usporedivi sa podacima na slici 3. Veće odstupanje izmjerene visine od stvarne (Vertex) ima za posljedicu manji koeficijent determinacije, i obratno. Poznato je da se prilikom izmjere visina do sada korištenim instrumentima gledalo da se mjeritelj nalazi “u ZAKLJUČCI Vertex je radi malih odstupanja (78 % odstupanja u rasponu ±5 cm) u odnosnu na izmjerenu stvarnu udaljenost moguće koristiti kao daljinomjer pri radovima u šumarstvu. Nakon provedenog testiranja možemo potvrditi da nam sva četiri instrumenta zadovoljavajuće mjere visinu u idealnim uvjetima, odnosno sa poznate, izmjerene horizontalne udaljenosti. Visine pojedinih stabala bitno su se razlikovale korištenjem pojedinih instrumenata, pri čemu je razlika u visinama najvećim dijelom rezultat razlike u određivanju horinzontalne udaljenosti pojedinim instrumentima. Najveće su razlike pri izmjeri visina u odnosu na Vertex koji je radi svoje preciznosti pri određivanju horizontalne udaljenosti korišten kao kontrolni instrument, dobivene kod zrcalnog relaskopa s CP skalom. LITERATURA B i tt e r l ic h , W., 1984: The Relascope Idea, Relative Measurements in Forestry. CAB Oxford, 242 s. Božić, M. & J. Čavlović, 2001: Odnos dominantne visine, dimenzije sječive zrelosti i normalne drvne zalihe u prebornim sastojinama. Šum. list br. 1–2: 9–18, Zagreb. Howard, J.A.,1991: Remote Sensing of Forest Resources: Theory and Application. Chapman & Hall, London. Klepac, D., 1961: Novi sistem uređivanja prebornih šuma. Poljoprivredno šumarska komora SR Hrvatske, 46 str., Zagreb. slojnici” sa stablom koje mjeri, ili je u protivnom naknadno vršio redukciju izmjerenih vrijednosti. Prednost Vertex-a ogleda se u činjenici da Vertex tu korekciju radi sam, pa je na nagnutom terenu čak poželjno stati uz nagib, radi lakšeg uočavanja vrha stabla, što se posebno odnosi na vrste drveća koje nemaju jasno izražen vrh stabla. Prednost Vertex-a posebice dolazi do izražaja pri znanstveno-istraživačkom radu kada rasponi odstupanja visina u odnosu na stvarnu visinu, kao što su dobiveni ponajprije zrcalnim relaskopima nisu prihvatljivi. Pri izmjeri visina Vertex-om potrebno je vidjeti samo vrh stabla, jer kao što je ranije dokazano ispravno određuje udaljenosti i kroz sloj grmlja. To olakšava samu izmjeru, a zasigurno i skraćuje postupak izmjere visina. Vertex je po cijeni u rangu zrcalnih relaskopa, a 2–3 puta je skuplji u odnosu na Blume – Leiss (ovisno koji kompleti se razmatraju). S obzirom da je Vertex i daljinomjer kojim se možemo koristiti pri kontroli udaljenosti graničnih stabala, nije teško zaključiti koji je instrument povoljniji. Conclusions Konstruirane visinske krivulje za svaki pojedini instrument ukazuju na poništavanje pozitivnih i negativnih pogrešaka dobivenih izmjerama visina pojedinačnih stabala jer se visinske krivulje gotovo preklapaju. Vertex je jednostavan za rukovanje, ima dobar vizir (svjetleći križ), a pri određivanju udaljenosti ne smeta mu ni razvijen sloj grmlja. Činjenicu da kod izmjere u kojoj se mjeritelj ne nalazi u slojnici sam radi korekciju udaljenosti, moguće je iskoristiti tako da se mjeritelj pri izmjeri postavi uz nagib (bez naknadnih korekcija izmjere), i tako bolje vidi vrh stabla. Na temelju dobivenih rezultata možemo potvrditi da je visinomjer Vertex III vrlo kvalitetan i precizan instrument, te ga preporučiti za uporabu u šumarskoj praksi, a posebno pri izmjerama pri znanstveno-istraživačkom radu, kada njegove navedene prednosti posebice dolaze do izražaja. – References P r a n j i ć , A., 1986: Šumarska biometrika, 203 str. Zagreb. Pranjić, A. & N. Lukić, 1997: Izmjera šuma, 405 str., Zagreb. Schmid, P., P. Roiko-Jokela, P. Mingard, M. Zobeiry, 1971: The optimal determination of the volume of standing trees. Mitt. Forstl. Bundesversuchsanst. Österreichs, No.91:33–45. Š m el k o , Š., 2001: Problém reprezentativnosti trvalých a jeho monitorovacich plôch v monitorovacom systéme SR 16*16 km praktické dôsledky. Lesnícky časopis, 47 (1): 129–145. |
ŠUMARSKI LIST 9-10/2005 str. 30 <-- 30 --> PDF |
N. Lukić, M. Božić, J. Čavlović, K. Teslak, D. Novosel: ISTRAŽIVANJE PRIMJENJIVOSTI ULTRAZVUČNOG ... Šumarski list br. 9–10, CXXIX (2005), 481-488 SUMMARY: The article discusses advantages and disadvantages of ultrasonic hypsometers compared to the hypsometers used so far. Due to minimal divergence (78 % divergence of ± 5 cm) in measuring horizontal distances in relation to the measured real distance, the Vertex hypsometer can be used as a distance measurer in forestry operations. The heights of some trees differed considerably when measured with different instruments. Differences in height were predominantly the result of differences in determining horizontal distances with a given instrument. The largest differences or total errors (SEr) in height measurements in relation to the Vertex, which was used as a control instrument due to its accuracy in determining horizontal distances and heights, were found in Blume-Leiss - 0.012 m, Bitterlich’s spiegel relascope with standard scale - 0.161, Bitterlich’s spiegel relascope with CP scale – horizontal scale - 0.271 and Bitterlich’s spiegel relascope with CP scale – vertical scale - 0.301 m. Key words: ultrasonic hypsometer, determining horizontal distances, determining tree height, accuracy |