Messung des stehenden Einzelbaumes: Durchmesser 1. Gegenstand: Stammdurchmesser BHD (1.3m) Obere Durchmesser 2. Warum Durchmesser-Messung? Grundfläche - Volumen 3. Gebräuchlichste Meßgeräte für BHD Messungen: Kluppe Messung eines Durchmessers Maßband Messung des Umfanges, Georg-August-Universität Göttingen Folie Nr. 1 Durchmessermessung Kluppe Benutzung und mögliche Handhabungsfehler Vorteile/Nachteile Automatische/elektronische Kluppen (früher: selbstregistrierende Kluppen ) Bei unregelmäßigen Stamm-Querschnitten? Oval? Eindellungen?, Georg-August-Universität Göttingen Folie Nr. 2 Durchmessermessung Maßband: Ablesung von Umfang oder Durchmesser Benutzung Exakt bei Kreisform Bei Oval? Bei Eindellungen? Handhabungsfehler? Arten Vorteile/Nachteile Vergleich Maßband / Kluppe: Aspekte der Anwendung? Bei Wiederholungsmessungen?, Georg-August-Universität Göttingen Folie Nr. 3 1
Umfang/Fläche von Kreis/Ellipse Bei elliptischen Querschnitten (ohne Eindellungen) Kreis Umfang: 2πr Fläche: πr 2 Ellipse Fläche Umfang a b πab 3t π ( a* b) 1+ 10 + ( 4 3 t 2 a b t = a+ b Fläche 1m² Umfang r aus Fläche au r b a t Fläche Ellipse Umfang Umfang 0.5642 1.0000 3.5449 0.5642 1.0000 0.50 0.6366 0.0144 1.0000 3.5837 0.5704 1.0220 0.40 0.7958 0.1095 1.0000 3.8602 0.6144 1.1858 0.30 1.0610 0.3127 1.0000 4.6171 0.7348 1.6964 0.20 1.5915 0.6033 1.0000 6.5157 1.0370 3.3784 0.10 3.1831 0.8819 1.0000 12.7584 2.0306 12.9535, Georg-August-Universität Göttingen Folie Nr. 4 Durchmessermessung - Durchmesserschätzung Biltmore-Stock Quelle: Avery & Burkhart 1994, Georg-August-Universität Göttingen Folie Nr. 5 Weitere Anmerkungen zur Durchmesser-Ermittlung Grundsätzliche Annahme für Auswertungen: Kreisform. Es muß für möglichst alle Fälle klar definiert werden,... wo der BHD zu messen ist;... in welcher Einheit und mit wie vielen Dezimalen die Ablesungen vorzunehmen sind. Beispiel aus der Aufnahmeanleitung für die BWI II (2001-2002) Ablesungen oft auf cm mit einer Dezimale, vor allem für Forschungszwecke und bei Wiederholungsaufnahmen. In der Praxis auch in 4cm Klassen (Strichliste)., Georg-August-Universität Göttingen Folie Nr. 6 2
Messung des stehenden Einzelbaumes: Baumhöhe 1. Gegenstand: Baumhöhe Gesamthöhe Höhe bis zu bestimmten Stamm-Merkmalen Stamm-Länge? 2. Warum Höhen-Messung? Bonitierung Volumenermittlung 3. Gebräuchlichste Meßgeräte für BHD Messungen: Direkte Höhenmessungen? Spezielle Höhenmesser nach zwei einfachen Prinzipien: - trigonomietrisches Prinzip (Winkelmessung) - geometrisches Prinzip (ähnliche Dreiecke), Georg-August-Universität Göttingen Folie Nr. 7 Durchmessermessung Geometrisches Prinzip der Höhenmessung: Strahlensatz Höhenmesser von CHRISTEN bc bd = BC BD, Georg-August-Universität Göttingen Folie Nr. 8 Durchmessermessung: Geometrisches Prinzip Weitere Optionen: Gleichschenkliges Dreieck h-messung mit einfachem Stock Dendrometer nach Kramer (viele weitere Funktionen), Georg-August-Universität Göttingen Folie Nr. 9 3
Prinzip: Messung von Winkeln Tangens = Gegenkathete/Ankathete (im rechtw. Dreieck) h = e tanα e = Entfernung = Streckenlänge α = Neigungswinkel Wenn die Neigung in % angegeben wird (p): p h = e 100 (Der Tangens gibt direkt das Neigungsprozent), Georg-August-Universität Göttingen Folie Nr. 10 α e h h = e tanα e tan α = e(tanα tan α ) 1 2 1 2 e = Entfernung zum Stamm bzw. zum Lotpunkt des Gipfels α = Neigungswinkel (Vorzeichen beachten) e, Georg-August-Universität Göttingen Folie Nr. 11 - Immer zwei Winkelmessungen notwendig (Obere Ablesung minus untere Ablesung!). - Welche Entfernung? Wie wird diese gemessen? α 1 =?? = 35.7 = 71.8% α 2 =?? = 7.8 = 13.8% e = 35m, Georg-August-Universität Göttingen Folie Nr. 12 4
Meßgeräte: Blume-Leiss Es können all solche Geräte verwendet werden, die die Messung von Vertikalwinkeln erlauben: Haga Suunto Relaskop, Georg-August-Universität Göttingen Folie Nr. 13... am Hang, Georg-August-Universität Göttingen Folie Nr. 14... ohne Entfernungsmessung: Berechnung über Ähnlichkeiten h h = und Bestimmung der Höhen h und l l l nach der bekannten Formel ( obere minus untere Ablesung ). Dann: e kürzt sich heraus: tanα3 tanα1 h = l h tanα tanα 2 1 β Vorzeichen beachten! γ l, Georg-August-Universität Göttingen Folie Nr. 15 5
Entfernungsmessung Bei h-messung nach dem trigonometrischen Prinzip ist die horizontale Entfernung zum Baum zu ermitteln. Verschiedene Möglichkeiten: Schrittmaß Maßband Optische Hilfsmittel: Entfernungsmessung über den parallaktischen Winkel, mit Meß- bzw. Basislatten als Hilfsmittel (horizontale oder vertikale), Georg-August-Universität Göttingen Folie Nr. 16 Horizontale Entfernung Üblicherweise interessiert die horizontale Entfernung. Wie wird die Entfernung im Gelände ( schräge Entfernung ) e in die horizontale umgerechnet? e= e cosα α e Höhenunterschied: h = e tanα bzw. h= e cosα tan a, Georg-August-Universität Göttingen Folie Nr. 17 e Höhenmessung im Bestand - Laubholz /Nadelholz? - schrägstehende Bäume?, Georg-August-Universität Göttingen Folie Nr. 18 6
Messung oberer Durchmesser Warum? In welchen Höhen? Absolute und relative Höhenangaben., Georg-August-Universität Göttingen Folie Nr. 19 Durchmessermessung (obere Durchmesser) Kluppen-Variante zur Messung oberer Durchmesser: Finnenkluppe: d 7m (warum 7m?) Quelle: Prodan et al. 1997, Georg-August-Universität Göttingen Folie Nr. 20 Durchmessermessung (obere Durchmesser) Prinzip: Parallele Strahlen Optische Kluppe: Wheeler Pentaprimsa d-messung in beliebigen Höhen Die Höhe der Messung ist gesondert zu bestimmen! Quelle: Avery & Burkhart 1994, Georg-August-Universität Göttingen Folie Nr. 21 7
fest Illustration Wheeler Pentaprimsa beweglich Quelle: Aranda et al. 2003, Georg-August-Universität Göttingen Folie Nr. 22 Illustration Wheeler Pentaprimsa Durch die Prismen anvisiert Direkt anvisiert Quelle: Aranda et al. 2003, Georg-August-Universität Göttingen Folie Nr. 23 Durchmessermessung (obere Durchmesser) Weiteres Prinzip: Winkelmessung = Messung des sog. parallaktischen Winkels Über die Erfassung dieses Winkel lässt sich der obere Durchmesser bestimmen h 1 α Entfernung e h d, Georg-August-Universität Göttingen Folie Nr. 24 8
Durchmessermessung (obere Durchmesser) Winkelmessung /2 tan β d = 2 e 2tan β d = e 2 s s d wird allerdings nur angenähert! β/2 β e s d Sehr genaue Winkelmessung notwendig d, Georg-August-Universität Göttingen Folie Nr. 25 α Entfernung e h h 1 Messung oberer Durchmesser Geräte: Relaskop, Elektro-optische Messgeräte Genaue Winkelmessung notwendig Neigungswinkel der Messung ist zu berücksichtigen (wird auch benötigt zur Bestimmung der Höhe am Stamm wird später behandelt!) Üblicherweise wird der Winkel nicht direkt gemessen, sondern eine Mikroskala in den Meßgeräten benutzt: Skala im Spiegelrelaskop:, Georg-August-Universität Göttingen Folie Nr. 26 Durchmessermessung (obere Durchmesser) Vorgehen mit Spiegelrelaskop Messung BHD Anpeilen des BHD und auszählen, wievielen Einheiten der BHD entspricht. Anpeilen des oberen Durchmessers Auszählen der Einheiten für den oberen Durchmesser Reduktion über Vertikalwinkel (automatisch) Quelle: Avery & Burkart 1994 Quelle: Kramer & Akça 1995, Georg-August-Universität Göttingen Folie Nr. 27 9
Verwertbare Höhe Commercial height Quelle: Avery & Burkart 1994, Georg-August-Universität Göttingen Folie Nr. 28 10