JP3607942B2

JP3607942B2 - Tree chest height cross section measuring device

Info

Publication number: JP3607942B2
Application number: JP2000283252A
Authority: JP
Inventors: 敏郎家原
Original assignee: Forestry and Forest Products Research Institute
Current assignee: Forestry and Forest Products Research Institute
Priority date: 2000-09-19
Filing date: 2000-09-19
Publication date: 2005-01-05
Anticipated expiration: 2020-09-19
Also published as: JP2002084890A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、一定の林地における材積量算出の基礎となる胸高断面積の測定に用いる装置に関し、詳しくはビッタ−リッヒ法を応用し、映像に固定されたデ−タに基づき胸高断面積の測定をなす技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
森林の材積量の算出は、木材の取引を始めとして種々の場面で必要であるが、従来、材積量の推定算出にはいわゆるビッタ−リッヒ法が知られている。
この技術は、オ−ストリアのビッタ−リッヒ博士により開発されたもので、同博士により創案された測定器具（シュピ−ゲルレラスコ−プ）を用いて、立木の胸高断面積を測定し、樹高との組み合わせにより林分材積の算出するもので、林分の周囲測量と立木毎の直径測定をなさずに、林分材積を推定できるため今日では汎用技術の一つとなっている。
【０００３】
ビッタ−リッヒ法では、ある地点に立ち、測定器具（シュピ−ゲルレラスコ−プ）を用いて時計の針のように１周しながら測定器具（シュピ−ゲルレラスコ−プ）のファインダ−内に表示される目盛幅（側帯）からはみ出す直径を有する立木数を数えて所定域の胸高断面積を測定することになるが、その理論概要は以下のとおりである。
【０００４】
種々の直径の立木からなる林内に任意の定点Ｐを設定する。直径ｄ₁ (m) の立木に関して、前記Ｐを中心にしてｄ₁ に一定の定数ｃを乗じた半径(m)の円形プロットを想定する。
ここで、前記円形プロットの面積Ａ₁ は、
Ａ₁ ＝π（ｃ・ｄ₁ ）² として求められる。
そして、このプロット内に胸高直径ｄ₁ の立木がｂ₁ 本ある場合、その胸高断面積合計Ｇ₁ は、
Ｇ₁ ＝π／４・ｂ₁ ・ｄ₁ ² となる。
これを、１ｍ² 当たりの胸高断面積Ｇ₁ ’に換算すると
Ｇ₁ ’＝（π／４・ｂ₁ ・ｄ₁ ²）÷ π（ｃ・ｄ₁）² となる。
これを基に、１ｈａ当たりの胸高断面積Ｇ₁ ”に換算すると
Ｇ₁ ”＝２５００・ｂ₁ ／ｃ² となる。
同様にして、それぞれｂ₂ 本、ｂ₃ 本の直径ｄ₂ 、ｄ₃ についてもＧ₂”、Ｇ₃ ”として１ｈａ当たりの胸高断面積を得ることができる。
このようにして、すべての大きさの直径の立木につて１ｈａ当たりの胸高断面積を算出すれば、ヘクタ−ル当たりの胸高断面積Ｇは、

以上のようにして、各立木の直径に比例してプロット半径を定め、対応するプロット内にある立木の本数を計数し、これに定数である２５００／ｃ²を乗ずることによりヘクタ−ル当たりの胸高断面積が推定できることになる。
【０００５】
ところで、以上の推定算出は、具体的にはシュピーゲルレラスコープとして知られている所定の測定器具を用いてなされている。
図５は、シュピーゲルレラスコープのファインダ−の視野を示す図である。上半部には立木が映り、下半部には立木の直径測定用の白黒の太い帯と右側に細い帯が見える。太い白または黒の帯１本は単位側帯、細い帯は単位側帯の１／４の幅なので四分側帯と呼ばれ、単位側帯の幅はレラスコ−プ単位（ＲＥ）と呼ばれている。そして、これらの帯からはみ出す直径の立木の本数を数えることによって、上述のように、林分の胸高断面積が求められる。
すなわち、前述の円形プロットの円周上の位置に中心がある立木について、プロット半径はｃ・ｄであるから、観測点Ｐと立木の中心との距離もｃ・ｄとなる。ｃは定数なので任意に定めることができる。ところで、シュピーゲルレラスコープでは、ａ＝５０・ｄとなるように、１本の単位側帯の幅（角度）αが定められている。定数ｃにシュピ−ゲルレラスコ−プの距離定数５０／ｎを与えると、前記円周上の立木との距離ａは、
ａ＝５０／ｎ・ｄとなる。
したがって、あらかじめ、側帯ｎ個の組で測定すると、観測点Ｐから周囲の立木をファインダ−で視準したとき、５０／ｎ・ｄの距離にある立木（円周上にある立木）はｎ個分の単位側帯と等しい幅で見えることになる。
換言すれば、Ｐ点からのレラスコ−プ単位（ＲＥ）で測った円周上の立木の直径はすべてｎＲＥであると言うことができる。
【０００６】
また、５０／ｎ・ｄより近くにある同じ直径の立木はｎ個の側帯より大きく見え、逆に５０／ｎ・ｄより遠くの、すなわち円形プロットの外側にある立木は、ｎ個の側帯より小さく見えることになる。したがって、１本の立木が対応する円形プロットの内側にあるか否かを判定するには、シュピーゲルレラスコープで見たときｎ個の側帯の幅よりもはみ出して見えるか否かを調べれば良いことになる。そして、Ｐ点の周りにあるすべての立木の胸高断面積を求めるには、Ｐ点に立ち１周しながらすべての立木の胸高位置を視準し、ｎ個の側帯の幅よりはみ出して見える立木の本数を計測すればよいことになる。そして、直径は側帯により丁度覆われて見える場合、その立木の半分は円形プロットの外側に出ていることになるから、１／２本とカウントする。
なお、シュピーゲルレラスコープでは、側帯の幅は、ファインダ−から立木の中心までの水平距離が、立木の直径の５０倍となるように設定されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の測定器具では、目で覗いて計数するため、どの立木をカウントすべきか、あるいはカウントしたか等の測定プロセスが記録として保存されないため、再確認ができないという問題があった。また、測定作業をなす作業者の経験、技能が直接測定結果に反映されやすい一方、視覚的な森林情報の把握や保存、加工を行うことが難しく、器具自体も高価である。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本願発明は、樹木の胸高断面積測定装置を、
支持具の一端に設置される撮像装置と、前記支持具の他端に設けられ撮像装置の写角内にある立木直径識別具と、支持具において前記立木直径識別具の近傍に固定され撮像装置の写角内にある画角標識と、を具え、前記立木直径識別具は、前記支持具に回動自在に軸支されるローラーとこのローラー表面に描画される立木直径識別マ−クとローラー上の定点が常に天辺を向くように維持する機構とで構成することにより上記従来の課題を解決しようとするものである。
【０００９】
上記構成において、前記立木直径識別マ−クは、ロ−ラ−の表面に周設描画され所定幅を有する複数の単位側帯で構成し、前記所定幅(cm)は、撮像装置の焦点面とロ−ラ−の表面との距離(m)のほぼ２倍に設定することがある。
【００１０】
さらに、上記構成において、単位側帯の前記所定幅は支持具の傾斜角度θの変化に対応してＣｏｓθを乗じて連続的に補正したもので構成することがある。
【００１１】
【発明の実施形態】
以下、本願発明の実施形態を説明する。
図１は、発明の１実施形態に係る胸高断面積測定装置を示す斜視図であり、図において、１は支持具２の一端に設置される撮像装置としてのスチ−ルカメラまたはビデオカメラである。スチ−ルカメラは、記録媒体をフィルムとする従来の光学式カメラでも良いが、撮影後に直ちに画像を再現でき、撮り直しも自在な上、コンピュ−タによる加工処理にも対応できるデジタルカメラが適している。
３は、前記支持具２の他端に設けられ撮像装置１の写角内にある立木直径識別具である。また、４は、画角標識であり、支持具２において前記立木直径識別具３の近傍に固定され撮像装置１の写角内に位置するようになっている。
なお、２ａは装置を把持するためのグリップである。
【００１２】
図２は、前記立木直径識別具３の概略構成を示す斜視図である。
図示のように、立木直径識別具３は、前記支持具２に回動自在に軸支されるローラー３ａとこのローラー３ａ表面に描画される立木直径識別マ−ク３ｂとローラー３ａ上の定点が常に天辺を向くように維持する錘り３ｃとで構成されている。
図２では、ローラー３ａの定点が常に天辺を向くように維持する機構を、断面円形のロ−ラ−の中心に設けられる回転軸と、ローラー３ａ上の定点と対向位置に設けた錘とで構成しているが、図３に示すように、断面円形のローラー３ａの円周において内接しかつ前記定点に円周部を介して接する位置に軸受けを設け、この軸受けに嵌挿した回転軸でロ−ラ−を回動自在に支持する構成としてもよい。
すなわち、図３において、６は軸受けでありローラー３ａの円周に内接する位置に形成され、回転軸６ａが挿通されるようになっている。Ａは、円周部を介して前記回転軸６ａに接する位置にある定点である。この定点は、実際には後述の傾斜角０度に対応する立木直径識別マ−ク３ｂにおける単位側帯の部分である。
このようにして、支持具２がいかなる傾斜角をとっても、回転軸６ａは回動してもローラー３ａの位置は不動、換言すれば定点Ａは常にローラー３ａ上で天辺方向に位置することになる。
【００１３】
立木直径識別マ−ク３ｂは、ロ−ラ−の表面に周設描画され所定幅を有する複数の単位側帯で構成されている。この側帯は、前述のシュピーゲルレラスコープにおける側帯と同様の原理の下に形成されことになるが、本願発明では、立木との対比状態をカメラの焦点面で撮像する構成に対応して、具体的には前記所定幅(cm)は、カメラ１の焦点面とローラー３ａの表面との距離(m)のほぼ２倍に設定されている。
さて、調査対象である林木がすべて平坦地にある場合は、前記構成の下に、定点に立ち、その全周を２０度、３０度といった一定角度の範囲に分割して撮影を実行することになり、前記画角標識４は、その際写された画像において角度を特定認識するためのものである。このようにして、撮影した立木直径と単位側帯との関係に係る記録を基に、前述のシュピーゲルレラスコープにおける手法と同様にして胸高断面積の推定算出をなすことになる。
【００１４】
しかしながら、調査対象地域が傾斜地である場合は、次に述べるように円形プロットの面積は、傾斜０度の場合に較べて小さくなってしまうから、傾斜角度に対応して側帯の幅の補正が必要になってくる。
すなわち、例えばシュピーゲルレラスコープで、下向きに傾斜角度θにある直径ｄの立木を平坦地と同じ幅の側帯で計測を行い立木が単位側帯と一致した場合、このときの距離ａは前述したところから、ａ＝５０・ｄとなる。
しかしながら、この距離ａは傾斜距離であるから、これを水平距離ａ’に直すと、ａ’＝５０ｄ・Ｃｏｓθとなり、上述のように、円形プロットの面積は、傾斜０度の場合に較べて小さくなってしまい、測定結果において大きな誤差を生じることになる。これを防止するためには、側帯の幅を傾斜が大きくなるにしたがって小さくする必要がある。
水平面上で、距離ａ’に相当する単位側帯相当の立木の直径をｄ’とするとそのときの水平距離は５０・ｄ’であるから、
ａ’＝５０・ｄ＝５０ｄ・Ｃｏｓθとなり、故にｄ’＝ｄ・Ｃｏｓθとなり、機械設計上の単位側帯の幅は、ｄに比例するから、傾斜地の角度がθの場合、単位側帯の幅は、傾斜角度０度の幅に係数Ｃｏｓθを乗じたものとなる。
【００１５】
以上の事情を勘案して、本願に係る立木直径識別具３は格別の構成を具備している。
すなわち、まず、前述（識別番号００１３）した立木直径識別マ−ク３ｂとしての単位側帯は余弦係数で補正して描画されている。そして、支持具２に対して回動自在なローラー３ａは錘３ｃにより、支持具２の傾斜に関係なく常に定位置を維持するように構成されている。
図４は、ローラー３ａ表面の立木直径識別マ−ク３ｂの展開図である。
図において、５、５、５、・・・はローラー３ａ表面に円周に沿って描画される８本の単位側帯を示しているが、このような単位側帯では平坦地の立木の測定には適合しても傾斜地では不都合であることは前述（識別番号００１４）した。そこで、このような単位側帯を余弦係数で補正したものがコサインカ−ブの曲線で示される単位側帯５ａ、５ａ、・・・である。Ａ−Ａ線で示す部分は傾斜度が０度において使用される側帯幅であり、上下方向に傾斜角度が増すにしたがって単位側帯の幅は狭くなり、理論上は限りなく零に近付く。
なお、ローラー３ａは、支持具２に回動自在に軸支され錘３ｃにより、支持具２がどのように傾斜しても前記Ａ−Ａ線部分が天辺を向くようになっていることは前述のとおりである。
【００１６】
次に、該実施形態に係る胸高断面積測定装置の使用法を説明する。
所定の林地の定点Ｐに立ち、所定角度毎に順次３６０度にわたり撮影し、これをプリントアウトするかコンピュ−タの画面上に映しだして単位側帯との比較対照により立木のカウントを行う。この際、映し込まれた画角標識４を目安にして角度毎に撮影された記録のつながりの基準にして３６０度分の計測をなす。
したがって、例えば画角標識４の両端とカメラの焦点面との角度を２２．５に設定しておけば、プロットの中心Ｐにおいて１６方位にわたり撮影することになる。実際のカウント作業は、デジタルカメラによる画像をコンピュ−タ画面に立ち上げ、映しだされた立木直径識別マ−ク３ｂを移動させながらカウントする方法が能率的である。
なお、傾斜地での撮影では、前述したようにその傾斜角度θに応じて支持具２ならびにカメラ１が傾くが、ローラー３ａは不動であるから、その時点での角度θに応じた側帯幅がカメラから見てロ−ラの上端に表れて、傾斜補正がなされる。
【００１７】
次に該実施形態に係る胸高断面積測定装置による実施例を説明する。
実施例１
スギの４０年生林分および５４年生林分につき各３か所、ヒノキの４６年生林分１か所の合計７か所について、輪尺を使った毎木調査による胸高断面積の数値を真値とし、本装置を使って測定した胸高断面積の数値と比較した。
その結果、真値では、３６．５〜５２．１（ｍ₂ ／ｈａ）に対して、本装置の誤差の平均は−９．４、誤差の標準偏差２．２４、平均誤差率は２０．９％であった。
国有林における森林調査（収穫調査を除く）で、通常許容範囲とされる２０％に近い値であり、測定に習熟すれば精度の向上が期待できることから、実用性が確認された。
実施例２
ヒノキの４６年生林分内の３２ポイントについて、斜面の下および上方向のみ２２．５度ずつ本装置を使用して胸高断面積の測定を実施した。
その結果、毎木調査による真値は４７．０に対して、誤差−５．５、平均誤差率１１．７％ととなり、斜面の下および上方向のみ測定すれば精度が向上することが判明し、本装置は十分実用性のあることが判明した。
【００１８】
【発明の効果】
本願発明は、以上説明したように、ビッタ−リッヒ法による胸高断面積の測定を簡易な構成による装置で可能にし、しかも測定に係るデ−タが映像として残るため、森林情報を視覚的に把握し、その保存、加工も容易となり森林調査に資するところが大きい。
【図面の簡単な説明】
【図１】発明の１実施形態に係る本願装置の斜視図である。
【図２】立木直径識別具３の概略構成を示す斜視図である。
【図３】立木直径識別具３の他の実施形態を示す一部切欠斜視図である。
【図４】ローラー３ａ表面の立木直径識別マ−ク３ｂの展開図である。
【図５】シュピーゲルレラスコープのファインダ−の視野を示す図である。
【符号の説明】
１．．．．．．．．撮像装置としてのスチ−ルカメラまたはビデオカメラ
２．．．．．．．．支持具
３．．．．．．．．立木直径識別具
３ａ．．．．．．．ローラー
３ｂ．．．．．．．立木直径識別マ−ク（単位側帯）
４．．．．．．．．画角標識
５．．．．．．．．単位側帯
５ａ．．．．．．．余弦係数により補正された単位側帯[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an apparatus used for measuring a chest height cross-sectional area that is a basis for calculating a volume of material in a fixed forest, and more specifically, applying the Bitter-Rich method to measure a chest height cross-sectional area based on data fixed to an image. It is about the technology that makes.
[0002]
[Prior art]
The calculation of the volume of wood in the forest is necessary in various scenes including timber trading. Conventionally, the so-called Bitter-Rich method is known for estimating and calculating the volume of wood.
This technology was developed by Dr. Bitter-Rich of Austria. Using a measuring instrument (Spiegelleras scope) created by Dr. Bitter-Rich, he measured the breast cross-sectional area of a standing tree, The stand volume is calculated by the combination, and it is one of the general-purpose technologies today because the stand volume can be estimated without measuring the circumference of the stand and measuring the diameter of each standing tree.
[0003]
In the Bitter-Rich method, the user stands at a certain point and displays it in the finder of the measuring instrument (Spiegelrelax scope) using the measuring instrument (Spiegelrelax scope) while making a round like a clock hand. The number of standing trees having a diameter protruding from the scale width (side band) is counted to measure the chest height cross-sectional area in a predetermined area. The theoretical outline is as follows.
[0004]
An arbitrary fixed point P is set in a forest made of standing trees of various diameters. For a tree having a diameter d ₁ (m), assume a circular plot of radius (m) centered on P and d ₁ multiplied by a constant c.
Here, the area A _{1 of the} circular plot is
It is obtained as A ₁ = π (c · d ₁ ) ² .
And, if there are b ₁ standing trees with a breast height diameter d ₁ in this plot, the total breast height cross-sectional area G ₁ is
G ₁ = π / 4 · b ₁ · d ₁ ²
When this is converted into a breast height cross-sectional area G ₁ ′ per 1 m ² , G ₁ ′ = (π / 4 · b ₁ · d ₁ ² ) ÷ π (c · d ₁ ) ² .
Based on this, when converted into a chest height cross-sectional area G ₁ ″ per 1 ha, G ₁ ″ = 2500 · b ₁ / c ² .
Similarly, _two b respectively, G ₂ also b ₃ pieces of diameter _{_{d 2, d 3 ", G}} 3" can be obtained basal area per 1ha as.
Thus, if the chest height cross-sectional area per ha is calculated for standing trees of all sizes, the chest height cross-sectional area G per hectare is

As described above, the plot radius is determined in proportion to the diameter of each standing tree, the number of standing trees in the corresponding plot is counted, and this is multiplied by a constant 2500 / c ² to obtain the per-hatar. The breast cross section can be estimated.
[0005]
By the way, the above estimation calculation is specifically performed using a predetermined measuring instrument known as a Spiegel relascope.
FIG. 5 is a view showing a viewfinder field of the Spiegel relascope. Standing trees are shown in the upper half, and a thick black and white band for measuring the diameter of standing trees and a thin band on the right are visible in the lower half. One thick white or black band is called a unit side band, and a thin band is a quarter width of the unit side band, so it is called a quadrant side band, and the width of the unit side band is called a lalas scope unit (RE). Then, by counting the number of standing trees having a diameter that protrudes from these bands, the breast height cross-sectional area of the stand is obtained as described above.
That is, for a tree having a center at the position on the circumference of the circular plot, the plot radius is c · d, and the distance between the observation point P and the center of the tree is also c · d. Since c is a constant, it can be arbitrarily determined. By the way, in the Spiegel relascope, the width (angle) α of one unit side band is determined so that a = 50 · d. When the distance constant 50 / n of the Spiegel relas scope is given to the constant c, the distance a to the standing tree on the circumference is
a = 50 / n · d.
Therefore, when measuring with a set of n side bands in advance, when standing trees around the observation point P are collimated with a finder, n trees (the standing trees on the circumference) at a distance of 50 / n · d are present. It will appear with the same width as the unit side band of minutes.
In other words, it can be said that all the diameters of the standing trees on the circumference measured in units of the relas scope (RE) from the point P are nRE.
[0006]
Also, standing trees of the same diameter near 50 / n · d appear larger than n sidebands, and conversely, standing trees farther than 50 / n · d, ie outside the circular plot, than n sidebands. It will look small. Therefore, to determine whether a single tree is inside the corresponding circular plot, it is only necessary to examine whether it looks beyond the width of n side bands when viewed with a Spiegel relascope. become. To find the chest height cross-sectional area of all standing trees around the point P, stand around the point P, collimate the chest height positions of all the standing trees, and stand out from the width of n side bands. It is only necessary to measure the number of. If the diameter appears to be exactly covered by the side belt, half of the standing tree is outside the circular plot, so it is counted as 1/2.
In the Spiegel relascope, the width of the side band is set so that the horizontal distance from the finder to the center of the standing tree is 50 times the diameter of the standing tree.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, the above-described conventional measuring instrument has a problem in that it cannot be reconfirmed because the measurement process such as which standing tree should be counted or the counting process is not stored as a record because it is counted with the eyes. In addition, the experience and skill of the operator who performs the measurement work are easily reflected directly in the measurement result, but it is difficult to grasp, store and process the visual forest information, and the equipment itself is expensive.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The present invention relates to a tree breast height cross-sectional area measuring device,
An imaging device installed at one end of the support, a standing diameter discriminator provided at the other end of the imaging device within the angle of view of the imaging device, and an imaging device fixed in the vicinity of the standing diameter discrimination tool in the support An angle-of-view mark located within the angle of view of the standing tree, and the standing tree diameter identifying tool comprises a roller pivotally supported by the support and a standing tree diameter identifying mark and roller drawn on the surface of the roller. The above- mentioned conventional problem is to be solved by configuring with a mechanism that keeps the upper fixed point always facing the top .
[0009]
In the above configuration, the standing tree diameter identification mark is configured by a plurality of unit side bands that are drawn around the surface of the roller and have a predetermined width, and the predetermined width (cm) is a focal plane of the imaging device. It may be set to almost twice the distance (m) from the surface of the roller.
[0010]
Furthermore, in the above configuration, the predetermined width of the unit side band may be configured by continuously correcting by multiplying Cos θ corresponding to the change in the inclination angle θ of the support.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
FIG. 1 is a perspective view showing a chest height cross-sectional area measuring apparatus according to an embodiment of the invention. In the figure, 1 is a still camera or a video camera as an imaging apparatus installed at one end of a support 2. The steel camera may be a conventional optical camera using a recording medium as a film. However, a digital camera that can reproduce an image immediately after shooting, can be retaken, and can be processed by a computer is suitable. Yes.
Reference numeral 3 denotes a standing tree diameter identifying tool provided at the other end of the support 2 and located within the angle of view of the image pickup apparatus 1. Reference numeral 4 denotes an angle-of-view indicator, which is fixed in the vicinity of the standing tree diameter discriminating tool 3 in the support tool 2 and positioned within the angle of view of the image pickup apparatus 1.
Reference numeral 2a denotes a grip for gripping the device.
[0012]
FIG. 2 is a perspective view showing a schematic configuration of the standing tree diameter discriminating tool 3.
As shown in the figure, the standing diameter discriminating tool 3 has a roller 3a pivotally supported on the support 2 and a standing diameter on the standing diameter diameter mark 3b drawn on the surface of the roller 3a and a fixed point on the roller 3a. It is comprised with the weight 3c always maintained so that it may face the top .
In FIG. 2, a mechanism for maintaining the fixed point of the roller 3a so as to always face the top is represented by a rotation shaft provided at the center of the roller having a circular cross section and a weight provided at a position opposite to the fixed point on the roller 3a. As shown in FIG. 3, a bearing is provided at a position inscribed in the circumference of the roller 3a having a circular cross section and in contact with the fixed point via the circumferential portion. It is good also as a structure which supports a roller rotatably.
That is, in FIG. 3, reference numeral 6 denotes a bearing, which is formed at a position inscribed in the circumference of the roller 3 a so that the rotating shaft 6 a is inserted. A is a fixed point at a position in contact with the rotating shaft 6a via the circumferential portion. This fixed point is actually a portion of the unit side band in the standing tree diameter identification mark 3b corresponding to an inclination angle of 0 degree which will be described later.
In this way, the support member 2 of any inclination take the position of the rollers 3a the rotation shaft 6a is rotated in stationary, i.e. fixed point if A is always in a position child in top direction on a roller 3a Become.
[0013]
The standing tree diameter identification mark 3b is composed of a plurality of unit side bands which are drawn around the surface of the roller and have a predetermined width. This side band is formed under the same principle as the side band in the Spiegel relascope described above, but in the present invention, in correspondence with the configuration in which the contrast state with the standing tree is imaged on the focal plane of the camera, The predetermined width (cm) is set to approximately twice the distance (m) between the focal plane of the camera 1 and the surface of the roller 3a.
Now, when all the forest trees to be surveyed are on a flat ground, under the above configuration, standing at a fixed point and dividing the entire circumference into a range of a constant angle such as 20 degrees or 30 degrees, and performing photography. Thus, the angle-of-view indicator 4 is for identifying and recognizing an angle in the image taken at that time. In this way, the chest height cross-sectional area is estimated and calculated in the same manner as in the Spiegel relascope method described above, based on the recorded record relating to the relationship between the diameter of the standing tree and the unit side band.
[0014]
However, when the survey target area is an inclined area, the area of the circular plot becomes smaller than that in the case of the inclination of 0 degree as described below, and therefore the width of the side band needs to be corrected in accordance with the inclination angle. It becomes.
That is, for example, in a Spiegel relascope, when a standing tree having a diameter d at an inclination angle θ is measured with a side band having the same width as a flat ground and the standing tree coincides with a unit side band, the distance a at this time is as described above. A = 50 · d.
However, since this distance a is an inclination distance, when this is converted to the horizontal distance a ′, a ′ = 50 d · Cos θ, and as described above, the area of the circular plot is smaller than that in the case of the inclination of 0 degree. As a result, a large error occurs in the measurement result. In order to prevent this, it is necessary to reduce the width of the side band as the inclination increases.
On the horizontal plane, if the diameter of the standing tree corresponding to the unit side band corresponding to the distance a ′ is d ′, the horizontal distance at that time is 50 · d ′.
a ′ = 50 · d = 50d · Cos θ, and therefore d ′ = d · Cos θ, and the width of the unit side band in mechanical design is proportional to d. Therefore, when the angle of the slope is θ, the width of the unit side band is , The width of the tilt angle 0 degrees is multiplied by the coefficient Cosθ.
[0015]
Considering the above circumstances, the standing tree diameter discriminating tool 3 according to the present application has a special configuration.
That is, first, the unit side band as the standing tree diameter identification mark 3b described above (identification number 0013) is drawn with correction by the cosine coefficient. The roller 3a that is rotatable with respect to the support 2 is configured to always maintain a fixed position regardless of the inclination of the support 2 by the weight 3c.
FIG. 4 is a development view of the standing tree diameter identification mark 3b on the surface of the roller 3a.
In the figure, 5, 5, 5,... Indicate eight unit side bands drawn along the circumference on the surface of the roller 3a. As described above (identification number 0014), it is inconvenient on slopes even if it is adapted. Accordingly, the unit side bands 5a, 5a,... Indicated by the cosine curve are obtained by correcting such unit side bands with the cosine coefficient. The portion indicated by the line AA is the side band width used when the inclination is 0 degree. The width of the unit side band becomes narrower as the inclination angle increases in the vertical direction, and theoretically approaches zero as much as possible.
The roller 3a is pivotally supported by the support 2 and is supported by the weight 3c so that the AA line portion faces the top side no matter how the support 2 is inclined. It is as follows.
[0016]
Next, the usage of the chest height cross-sectional area measuring apparatus according to the embodiment will be described.
Standing at a fixed point P of a predetermined forest area, images are sequentially taken over 360 degrees for each predetermined angle, and this is printed out or displayed on a computer screen, and standing trees are counted by comparison with the unit sideband. At this time, 360 degrees are measured on the basis of the connection of the recordings taken for each angle with the reflected view angle marker 4 as a guide.
Therefore, for example, if the angle between the both ends of the angle-of-view marker 4 and the focal plane of the camera is set to 22.5, photographing is performed over 16 directions at the center P of the plot. For the actual counting operation, it is efficient to start up an image from a digital camera on a computer screen and count while moving the projected tree diameter identification mark 3b.
In photographing on an inclined ground, as described above, the support 2 and the camera 1 are tilted according to the tilt angle θ. However, since the roller 3a does not move, the side band width according to the angle θ at that time is the camera. Appears at the upper end of the roller as viewed from the side, and the inclination is corrected.
[0017]
Next, an example of the chest height cross-sectional area measuring apparatus according to the embodiment will be described.
Example 1
The true value of the cross-sectional area of the chest height from a tree-scale survey using a ring measure at three locations for each of the 40-year and 54-year-old stands of Sugi and one of the 46-year-old stands of Japanese cypress And compared with the value of the chest height cross section measured using this device.
As a result, the true value is 36.5 to 52.1 (m ₂ / ha), the average error of this apparatus is −9.4, the standard deviation of error is 2.24, and the average error rate is 20. It was 9%.
In forest surveys (excluding harvest surveys) in national forests, the value is close to 20%, which is normally acceptable, and accuracy can be expected if familiarized with measurement, confirming practicality.
Example 2
At 32 points in the 46-year-old Japanese cypress stand, the breast height cross-sectional area was measured using this device only 22.5 degrees below and above the slope.
As a result, the true value from the tree survey was 47.0, with an error of -5.5 and an average error rate of 11.7%. This device was found to be sufficiently practical.
[0018]
【The invention's effect】
As described above, the present invention makes it possible to measure the chest height cross-sectional area by the Bitter-Rich method with a device having a simple configuration, and the data relating to the measurement remains as an image, so that the forest information can be grasped visually. However, it is easy to preserve and process it, and it contributes greatly to forest research.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of an apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing a schematic configuration of a standing tree diameter discriminating tool 3;
FIG. 3 is a partially cutaway perspective view showing another embodiment of the standing tree diameter discriminating tool 3. FIG.
FIG. 4 is a development view of a standing tree diameter identification mark 3b on the surface of a roller 3a.
FIG. 5 is a view showing a field of view of a finder of a Spiegel relascope.
[Explanation of symbols]
1. . . . . . . . 1. Still camera or video camera as an imaging device . . . . . . . 2. Support tool 3. . . . . . . . Standing tree diameter discriminator 3a. . . . . . . Roller 3b. . . . . . . Tachiki diameter identification mark (unit side belt)
4). . . . . . . . Angle-of-view indicator 5. . . . . . . . Unit side band 5a. . . . . . . Unit sideband corrected by cosine coefficient

Claims

支持具の一端に設置される撮像装置と、前記支持具の他端に設けられ撮像装置の写角内にある立木直径識別具と、支持具において前記立木直径識別具の近傍に固定され撮像装置の写角内にある画角標識と、を具え、前記立木直径識別具は、前記支持具に回動自在に軸支されるローラーとこのローラー表面に描画される立木直径識別マ−クとローラー上の定点が常に天辺を向くように維持する機構とで構成したことを特徴とする樹木の胸高断面積測定装置。An imaging device installed at one end of the support, a standing diameter discriminator provided at the other end of the imaging device within the angle of view of the imaging device, and an imaging device fixed in the vicinity of the standing diameter discriminator in the support An angle-of-view mark located within the angle of view of the standing tree, and the standing tree diameter identifying tool comprises a roller pivotally supported by the support and a standing tree diameter identifying mark and roller drawn on the surface of the roller. A device for measuring the breast cross-sectional area of a tree, characterized by comprising a mechanism for maintaining the upper fixed point so that it always faces the top .

請求項１において、前記立木直径識別マ−クは、ロ−ラ−の表面に周設描画され所定幅を有する複数の単位側帯で構成し、前記所定幅(cm)は、撮像装置の焦点面とロ−ラ−の表面との距離(m)のほぼ２倍に設定したことを特徴とする樹木の胸高断面積測定装置。2. The standing tree diameter identification mark according to claim 1, wherein the standing tree diameter identification mark is formed of a plurality of unit side bands having a predetermined width and drawn around a surface of a roller, and the predetermined width (cm) is a focal plane of the imaging device. An apparatus for measuring the breast cross-sectional area of a tree, characterized in that it is set to approximately twice the distance (m) between the surface of the roller and the roller.

請求項２において、単位側帯の前記所定幅は支持具の傾斜角度θの変化に対応してＣｏｓθを乗じて連続的に補正したものであることを特徴とする樹木の胸高断面積測定装置。3. The breast height cross-sectional area measuring apparatus according to claim 2, wherein the predetermined width of the unit side band is continuously corrected by multiplying by Cos θ corresponding to a change in the inclination angle θ of the support.

ローラー上の定点が常に天辺を向くように維持する機構は、断面円形のロ−ラ−の中心に設けられる回転軸と、ローラー上の定点と対向位置に設けた錘とで構成したことを特徴とする請求項１ないし３いずれか記載の樹木の胸高断面積測定装置。 The mechanism that maintains the fixed point on the roller so that it always faces the top is composed of a rotating shaft provided at the center of the roller with a circular cross section and a weight provided at a position opposite to the fixed point on the roller. The breast height cross-sectional area measuring device according to any one of claims 1 to 3.

ローラー上の定点が常に天辺を向くように維持する機構は、断面円形のロ−ラ−の円周において内接しかつ前記定点に円周部を介して接する位置に設けた回転軸で構成したことを特徴とする請求項１ないし３いずれか記載の樹木の胸高断面積測定装置。 The mechanism that keeps the fixed point on the roller so that it always faces the top is composed of a rotating shaft that is inscribed on the circumference of the roller with a circular cross section and is in contact with the fixed point via the circumference. The tree breast height cross-sectional area measuring device according to any one of claims 1 to 3.