100-1

41

ляются. Старше этого возраста кроны становятся заметными и приобретают округлые очертания. Спелые и перестойные осинники имеют кроны деревьев с разорванными краями, иногда края расплывчатые. Промежутки между кронами почти отсутствуют. Просматриваемость полога в глубину отсутствует. Полог ровный. Часто осина произрастает куртинами среди других лиственных пород. Эти куртины хорошо заметны округлыми очертаниями своих границ и отличаются большой высотой деревьев. На черно-белых аэрофотоснимках осина изображается светло-серым током, на спектрозональных аэрофотоснимках – оранжевым или красно-оранжевым цветом. В смешанных осиново-березовых насаждениях осина более насыщенного оранжевого цвета, чем береза.

Ольха черная. Черноольховые древостои отличаются требовательностью к почве. Они занимают влажные, сырые и мокрые участки долин и поймы рек. Форма крон молодых деревьев конусовидная, в спелых насаждениях деревья имеют обратнояйцевидную крону. Крона располагается в верхней трети высоты дерева. На аэроснимках формы проекций крон ольхи неправильно округлые, слегка выпуклые и не имеют четких очертаний. В древостоях I и II классов возраста формы проекций крон не различаются. Переход от освещенной стороны кроны к затененной резкий. Просматриваемостъ полога древостоя в глубину незначительная. Полог древостоя ровный. В порослевых насаждениях хорошо заметно групповое расположение деревьев. Кроны в этих группах слиты. Тон изображения ольхового древостоя на панхроматических аэроснимках серый, а на спектрозоналъных ольха желто-оранжевая или красно-оранжевого цвета.

8 ИНСТРУМЕНТАЛЬНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ ДЕШИФРИРОВАНИЕ АЭРОФОТОСНИМКОВ

Инструментально-измерительное дешифрирование позволяет таксаторудешифровщику производить определение основных таксационных показателей древостоев вкамеральных условиях.

42

Непосредственно по фотоизображению на аэрофотоснимках могут быть определены следующие таксационные показатели: средний поперечник кроны, средняя высота, сомкнутость полога, состав древесных пород. Остальные таксационные показатели древостоя вычисляются путем использования эмпирических зависимостей.

Для выполнения лабораторной работы каждый студент получает комплект аэрофотоснимков, измерительную лупу, точечную палетку и другие необходимые для измерений приборы. Перед производством измерений производится подготовка аэрофотоснимков. На каждом аэрофотоснимке стереопары отграничивается рабочая площадь прямыми линиями, проведенными красной тушью. Находятся главные точки и базисы фотографирования для смежных аэроснимков, прочерчиваются начальные направления из собственной главной точки аэрофотоснимка и перенесенным на него главным точкам соседних аэрофотоснимков. По показанию радиовысотомера определяется высота аэрофотосъемки для каждого аэрофотоснимка. Определяется горизонтальный масштаб каждого аэрофотоснимка по формулам (4.1) или (4.2). Для каждой стереопары вычисляется дешифровочный (параллактический) коэффициент по формуле

где Н – высота аэрофотосъемки, м; всн – базис стереопары, средняя величина из двух измерений, м.

Параллактический коэффициент используется при дешифрировании для определения высоты деревьев по формуле (8.9).

Определяется вертикальный масштаб стереопары по формуле

где mв – знаменатель вертикального масштаба стереомодели;

ρо – расстояние наилучшего зрения, принимается равным 250 мм;

43

вгл – величина глазного базиса человека, в среднем равна 65 мм. Вертикальный масштаб необходим для перевода высоты стереомодели в

натуральную величину высоты объекта съемки.

Практически для глаз и АФА с различными величинами фокусного рас-

стояниями f при стандартной величине продольного перекрытия РХ = 60 % этот показатель имеет следующие значения (табл. 8.1).

Таблица 8.1 Кратность превышения вертикального масштаба съемки над горизонтальным

склонов и холмов при стереоскопическом рассматривании изображения аэрофотоснимка будет казаться преувеличенной и, наоборот, < 1 указывает на преуменьшение крутизны. Это следует учитывать при дешифрировании аэроснимков.

8.1 Определение состава видимого полога древостоя

Состав видимого полога древостоя определяется на спектрозональных аэрофотоснимках по количеству видимых крон деревьев разных пород. Стерео-

44

пара ориентируется под стереоскопом и создается объемное изображение. На один из снимков, на котором изучаемый участок леса находится ближе к центру, накладывается палетка. Палетка имеет вид круга или квадрата, в пределах которого умещается 25…35 видимых крон деревьев. Подсчет крон производится по породам. По соотношению полученного в результате подсчета количества деревьев каждой породы определяется состав древостоя с указанием коэффициентов. Для большей достоверности определения состава рекомендуется подсчет крон деревьев произвести два-три раза, каждый раз немного сдвигая палетку в сторону. На черно-белых аэрофотоснимках при определении состава полога древостоя следует руководствоваться формами проекций крон деревьев различными у разных древесных пород и разницей в тоне изображения проекций крон у отдельных древесных пород.

8.2 Определение среднего поперечника кроны

Проекции крон деревьев в сочетании с промежутками между кронами создают рисунок изображения древесных пород на аэрофотоснимке. Поскольку между поперечниками крон деревьев и рядом других таксационных показателей имеются тесные связи, выражаемые определенными уравнениями, измерение поперечников крон деревьев позволяет вычислять не видимые на аэрофотоснимке таксационные показатели отдельных деревьев и древостоев. Измерение поперечников крон деревьев следует производить в центральной части аэрофотоснимка при помощи мерной лупы или измерительного клина. Шкала измерительной лупы позволяет производить измерения на аэроснимках с точностью до 0,1 мм. Нулевое сечение шкалы следует поместить с одной стороны кроны и по другой стороне кроны взять отсчет по шкале. Полученная величина будет являться поперечником кроны в масштабе аэрофотоснимка. Для получения натуральной величины поперечника кроны необходимо полученное значение умножить на знаменатель горизонтального масштаба аэрофотоснимка. Обычно на

45

аэроснимках поперечники крон деревьев измеряются в двух взаимноперпендикулярных направлениях (север-юг и восток-запад). Для получения достаточно точных результатов необходимо измерить диаметры крон не менее чем у 10…20 деревьев. Средний диаметр кроны находится путем деления суммы измеренных диаметров на число обмеров.

8.3 Оценка статистических параметров признаков, полученных при измерительном дешифрировании

Основная задача исследования заключается в том, чтобы по данным выборочной совокупности дать заключение о генеральной совокупности, то есть решить, в какой мере статистические показатели выборки могут быть распространены на генеральную совокупность. Для этой цели необходимо вычислить статистические показателей методом малой выборки.

В табл. 8.2 приведен расчет показателей путем непосредственных вычислений для диаметров крон деревьев, измеренных внаправлении С – Ю.

В зависимости от вероятности, с которой предполагается делать свои заключения, доверительные границы генеральной совокупности определяются следующим образом:

где Мr – средний диаметр кроны генеральной совокупности, мм; МВ – средний диаметр кроны выборочной совокупности, мм; mMв – ошибка средней величины выборочного показателя, мм;

t – критерий значимости, который в зависимости от величины доверительной вероятности и числа степеней свободы, определяется по приложению 2.

Мr = Mв ±t mMв; МВ = 0,49 мм; mMв = 0,023 мм

M r =0,49 ± 2,2 0,023 =0,49 ± 0,05 мм.

В генеральной совокупности средний диаметр крон на аэрофотоснимках колеблется от 0,44 мм до 0,55 мм.

Рассмотрим примеры использования связей между морфологическими и таксационными показателями насаждений.

47

По хорошо заметным на снимках морфологическим показателям деревьев можно определить целый ряд других таксационных показателей насаждений. Для этого необходимо иметь уравнения, выражающие зависимость между основными морфологическими и таксационными показателями насаждений. Так для нагорных дубрав естественного семенного происхождения центральной лесостепи в возрасте 30…80 лет получены уравнения связи между таксационноморфологическими показателями [4]:

где Д1,3 – диаметр на высоте груди, см;

Дn – диаметр пня (на высоте, в среднем, 11 cм от шейки корня), см; Дкр – поперечник кроны, м;

Lк – протяженность кроны, м.

Например, по аэрофотоснимкам определили: Дкр = 4,88 м. Подставляя это значение в уравнения, получим: Дn = 25 см; Д1,3 = 20 см; Lк = 14,8 м.

В последние годы на основе выявленных корреляционных связей были составлены различные по конструкции таблицы, входом в которые, кроме традиционных таксационных показателей, используются и морфологические (диаметр кроны, ее протяженность). Преимуществом таких таблиц является прямое их использование для депшифровочно-таксационных работ. Точность такого способа значительно выше, так как ошибки складываются только из ошибок в определении среднего диаметра кроны на аэроснимках и погрешностей работы самих таблиц (табл. 8.3). Из этих данных следует, что методом дешифрирования снимков достоверно можно определить не только традиционные характеристики древостоев, а даже .трудно определяемые натурно запасы надземной фитомассы.

48

50

где К – параллактический коэффициент, определенный по формуле (8.1)

Определение высоты по изменению длины отбрасываемой тени

Измерение тени возможно лишь в том случае, если тень лежит на горизонтальной местности и не закрывается соседними деревьями или пологом леса. Длина тени определяется измерительной лупой от центра кроны дерева до вершины тени. Определение высоты дерева ( hρ ) производится по формуле

где lТ – длина тени, измеренная на аэрофотоснимке; m – знаменатель масштаба аэрофотоснимка;

β – угол высоты солнца в момент аэросъемки. Угол для широты местно-

сти в 52º может быть найден по табл. 8.4.

Значение тангенса для различных углов высоты стояния Солнца можно определить по табл. 8.5.