Способ определения количества порубочных остатков после сортиментных лесозаготовок
Владельцы патента RU 2639895:
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет)" (МГТУ им. Н.Э. Баумана) (RU)
Изобретение может быть использовано в лесной промышленности на лесозаготовках. Способ включает выборку порубочных остатков. Выборку порубочных остатков после сортиментной заготовки леса производят по систематически расположенным на участке пробным линиям 4 одинаковой длины, проведенным перпендикулярно волокам 5, при этом учитывают не отдельные куски древесины, а скопления порубочных остатков 3, пересекшихся с пробными линиями. Количество скоплений порубочных остатков на 1 га площади участка определяется соотношением:
где N - количество скоплений порубочных остатков на 1 га площади участка, шт./га; М - среднее количество скоплений порубочных остатков, пересекшихся с одной пробной линией, шт./линию; R - средний радиус скопления порубочных остатков, м; - длина одной пробной линии, м. Способ позволит повысить эффективность оценки количества скоплений порубочных остатков за счет сокращения продолжительности и трудоемкости оценки. При этом способ позволит измерять количество порубочных остатков не по отдельным кускам древесины в куче, а по скоплениям. 1 ил., 1 табл., 1 пр.
Изобретение относится к лесной промышленности и может быть использовано на лесозаготовках при учете порубочных остатков после сортиментных заготовок леса.
Известен способ определения количества порубочных остатков после сортиментных лесозаготовок путем закладки пробных площадей (см. ОСТ 06-06-81). На участке исследуемой лесосеки закладывают пробные площади размером 50×50 м, на которых измеряют длину и диаметры оставленных отходов с последующей оценкой их объемов в пересчете на 1 га. Такой способ достаточно точен, но весьма трудоемок.
Кроме этого, лесосечные отходы после сортиментных заготовок представляют собой кучи, по форме в плане близкие к кругу радиусом 3 м и более. Поэтому использование известного способа пробных площадок размером 50×50 м для такого древесного сырья ограничено из-за трудности измерения длины и диаметра древесных частиц (сучья, ветки, вершинки) в скоплениях порубочных остатков, а также из-за большого размера скоплений и малых размеров площадки.
Задача изобретения - повышение эффективности и расширение эксплуатационных и технологических возможностей способа, в том числе снижение трудоемкости способа.
Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что в способе определения количества порубочных остатков после сортиментных лесозаготовок, включающем выборку порубочных остатков после сортиментных лесозаготовок, выборку порубочных остатков после сортиментной заготовки леса производят по систематически расположенным на участке пробным линиям одинаковой длины, проведенным перпендикулярно волокам, при этом учитывают только скопления порубочных остатков, пересекшихся с пробными линиями, а количество скоплений порубочных остатков на 1 га площади участка определяется соотношением:
где N - количество скоплений порубочных остатков на 1 га площади участка, шт. /га;
М - среднее количество скоплений порубочных остатков,
пересекшихся с одной пробной линией, шт. /линию;
R - средний радиус скопления порубочных остатков, м;
- длина одной пробной линии, м.
Суть способа заключается в том, что на участке лесосеки, где определяется количество скоплений порубочных остатков после сортиментных заготовок, разбиваются пробные линии одинаковой длины, систематически располагая их на участке и ориентируя их перпендикулярно волокам, при этом учитывают только скопления порубочных остатков, пересекшихся с пробными линиями.
Количество пробных линий зависит от количества скоплений порубочных остатков на рассматриваемом участке. Число пробных линий в первом приближении устанавливают в зависимости от предварительной оценки количества порубочных остатков на 1 га площади участка лесосеки и требуемого показателя точности оценки Р, % при доверительной вероятности 95% по формуле:
где Var - коэффициент вариации, %;
Р - показатель точности, %;
t - показатель достоверности, для 95% вероятности результата равный 1,96;
n - число пробных линий, шт.
Коэффициент вариации определяется по формуле
где σ - среднее квадратическое отклонение;
М - среднее число скоплений порубочных остатков, пересекших одну линию;
Var - коэффициент вариации, %.
Среднее число пересечений скоплений порубочных остатков с пробной линией определяют по зависимости:
где N - предварительная оценка числа скоплений порубочных остатков на 1 га площади участка, шт. /га;
р - вероятность пересечения линии со скоплением порубочных остатков, зависящая от среднего радиуса скоплений R и закона распределения скоплений по участку;
S - площадь участка, га.
Для лесосеки после сортиментных заготовок леса вероятность пересечения пробной линии со скоплением порубочных остатков может быть подсчитана по формуле:
Среднее квадратическое отклонение:
Все n пробных линий, рассчитанных по формуле (2), должны быть разбиты в пределах исследуемого участка лесосеки.
На фиг. 1 показана последовательность выполнения способа определения количества порубочных остатков после сортиментных лесозаготовок. На участке лесосеки 1, которая примыкает к лесовозной дороге 2, находятся скопления порубочных остатков 3 после сортиментной заготовки.
Пробные линии 4 разбивают на участке систематически в пределах исследуемого участка лесосеки. Начало пробной линии (X1, Y1) фиксируется первой вешкой. Вторая вешка устанавливается в конце пробной линии.
В случае параллельного расположения волоков направление пробной линии выбирают перпендикулярно волокам 5 на глаз или с использованием нивелира (буссоли). В случае непараллельного расположения волоков направление пробной линии выбирают перпендикулярно первому пересекаемому волоку.
Длина пробной линии должна быть больше радиуса скопления 
больше ширины волока 
Этим условиям обычно удовлетворяет длина пробной линии, равная или больше расстояния между волоками.
Учет скоплений порубочных остатков проводится по всем пробным линиям. Учитывают все скопления порубочных остатков, пересеченные всеми пробными линиями. У всех скоплений порубочных остатков, пересеченных пробными линиями, измеряют периметр 
. По результатам измерений периметра определяют эквивалентный радиус i-го скопления Ri:
Средний радиус скоплений получают по результатам обработки измерений периметров скоплений, пересеченных всеми пробными линиями.
Оценка правильности выбора числа пробных линий производится по данным учета. Для этого рассчитывается среднее число скоплений порубочных остатков на 1 пробную линию:
где 
- суммарное количество скоплений порубочных остатков по всем n пробным линиям.
Среднее квадратическое отклонение:
По формуле (2) уточняют необходимое число пробных линий.
Количество скоплений порубочных остатков на 1 га участка определяют по формуле:
Изобретение поясняется следующим примером.
Пусть предварительно число скоплений порубочных остатков на 1 га участка оценивается в количестве = 35 шт. /га. Средняя длина пробной линии =80 м. Площадь участка S=16 га. Средний радиус скопления предварительно принят R=6 м.
Тогда согласно формуле (4):
.
В результате промеров по 27 пробным линиям получены следующие данные, представленные в таблице 1.
Как видно из таблицы 1, необходимое число пробных линий составляет 24 линии, что меньше ранее рассчитанных линий (27 пробных линий). Таким образом, выборку по 27 пробным линиям можно считать репрезентативной. Пусть средний радиус скоплений по этим измерениям составил R=6,5 м.
Оценку числа скоплений порубочных остатков на 1 га участка определяем по формуле (9):
Если обследуемый участок был площадью S=16 га, то можно заключить с показателем точности Р=20% и при доверительной вероятности q=95%, что на этом участке находятся скопления порубочных остатков в количестве N=13,53⋅16=216,48 ≈ 217 шт.
Изобретение позволит повысить эффективность оценки количества скоплений порубочных остатков за счет сокращения продолжительности и трудоемкости оценки. При этом изобретение позволит измерять количество порубочных остатков не по отдельным кускам древесины в куче, а по скоплениям.
Способ определения количества порубочных остатков после сортиментных лесозаготовок, включающий выборку порубочных остатков, отличающийся тем, что выборку порубочных остатков после сортиментной заготовки леса производят по систематически расположенным на участке пробным линиям одинаковой длины, проведенным перпендикулярно волокам, при этом учитывают только скопления порубочных остатков, пересекшихся с пробными линиями, а количество скоплений порубочных остатков на 1 га площади участка определяется соотношением:
где N - количество скоплений порубочных остатков на 1 га площади участка, шт./га;
М - среднее количество скоплений порубочных остатков, пересекшихся с одной пробной линией, шт./линию;
R - средний радиус скопления порубочных остатков, м;
l - длина одной пробной линии, м.
