MĂSURAREA DIMENSIUNILOR ARBORILOR

CAPITOLUL I

IMPORTANȚA MĂSURĂRII DIMENSIUNILOR ARBORILOR

1.1 GENERALITĂȚI

Dendrometria are ca obiect de studiu măsurarea dimensiunilor arborilor și observarea altor caracteristici ale acestora,în vederea aflării volumului a greutății, a vârstei și a creșterii arborilor și a arboretelor. Determinarea volumului, care se mai numește și cubare sau cubaj, este partea cea mai importantă dendrometriei. Ea cuprinde cubarea arborelui doborât, cubarea arborelui în picioare și cubarea arboretului.

Cubarea arborelui doborât se efectuează cu prilejul exploatării pădurilor și al prelucrării lemnului. Arborii în picioare se cubează individual foarte rar; arboretul, care cuprinde un număr mare de arbori, nu poate fi însă individual. Arboretele se cubează în scopul amenajării pădurilor, al întocmirii actelor de punere în valoare în vederea exploatării unor arbori sau a unor parchete, al stabilirii amplasamentului și profilului unor întreprinderi de prelucrare a lemnului, precum și în scop știițific.

Cunoașterea vârstei arborilor și a arboretelor este necesară mai ales la lucrările de amenajare a pădurilor, pentru calculul creșterii și pentru stabilirea arboretelor care urmează a se exploata în viitor.

Determinarea și studiul creșterii sunt necesare pentru calculul posibilității anuale, adică a volumului ce trebuie extras anual și pentru stabilirea productivități (creșterii pe an și pe hectar) arboretelor și găsirii celor mai eficiente măsuri în vederea măririi acesteia.

1.2 PROCEDEE ȘI INSTRUMENTE PENTRU BMĂSURAREA DIMENSIUNILOR ARBORILOR

Pentru determinarea volumului arboretului doborât sau al celui în picioare, este necesar să se cunoască dimensiunile acestuia: lungimea (sau înălțimea) și grosimea, care se măsoară cu instrumente destul de simple, de reguli, astfel încât erorile de măsurare să fie cât mai mici.

Prin eroare se înțelege diferența dintre valoarea obținută cu ocazia măsurării și valoarea cea mai probabilă (mai apropriată de realitate) a unei măsurări , diferență care nu trebuie să depășească o limită superioară numită toleranță. În cazul depășirii toleranței se pot comite greșeli,care nu se admit, iar măsurarea sau lucrarea trebuie refăcută.

CAPITOLUL II

2.1 INSTRUMENTE FOLOSITE PENTRU MĂSURAREA LUNGIMILOR

Lungimea l este distanța de la secțiunea transversală până la vârf, sau de la o secțiune la alta. Pentru măsurarea lungimilor se folosesc următoarele instrumente : ruleta, metrul-panglică, metrul pliant, ,,călărețul’’ etc.

Ruleta are lungimea de 5, 10 sau 20 m și se folosește, mai ales, la măsurarea buștenilor lungi sau a arborilor doborâți. Este instrumentul cel mai precis, dar la măsurare sunt necesari doi oameni.

Pentru lungimi mai mici se poate folosi metrul-panglică (de 1 sau 2 m) sau metrul pliant, mânuite de un singur om.

Instrumentul cel mai practic este însă călărețul ( fig. 2.1). Acesta seamănă ca un distanțier fix; având picioarele din lemn fixate rigid de o stinghie transversală, iar vârfurile celor două sunt ascuțite confecționate din metal. Distanța dintre vârfurile călărețului este de 1 m. Pentru măsurare, un vârf al călărețului se așează la un capăt al piesei, exact la margine și apoi se rotește pe câte un picior de atâtea ori cât reprezintă numărul metrilor întregi ; fracțiunea mai mică de 1 m se măsoară cu ajutorul gradațiilor de pe un picior al instrumentului.

În exploatarea lemnului se mai folosește și rigla gradată din 5 în 5 cm, având lungimea de 2 sau 3 m.

2.2 ERORI LA MĂSURAREA LUNGIMILOR

Numeroase erori se pot datora instrumentelor. De aceea, înainte de a se executa orice măsurătoare, instrumentul trebuie verificat. Cele mai multe erori se produc însă din cauza așezării neatente a instrumentelor sau a aplicării lor după o linie în zig-zag.

Eroarea procentuală P1, comisă la măsurarea lungimii,se transmite integral la calculul volumului, adică Pv = Pt, în care Pv este eroarea procentuală transmisă volumului. Eroarea procentuală Pv se calculează cu ajutorul relației:

Pl = 100 [%]

Și reprezintă eroarea comisă la măsurare.

CAPITOLUL III

MĂSURAREA GROSIMILOR

Pentru determinarea grosimii arborilor se măsoară fie circumferința, fie diametrul.

3.1 INSTRUMENTE DE MĂSURAT

Pentru măsurarea circumferinței, se folosesc : ruleta obișnuită, ruleta dendrometrică sau sfoara.

Ruleta obișnuită este gradată în centimetri.

Ruleta dendrometrică are lungimea de 2 sau 5 m și este gradată pe față în centimetri, pe care se citește lungimea circumferinței, iar pe fața opusă este gradată din 3.14 cm în 3.14 cm, putându-se astfel obține direct diametrul arboretului. În lipsa ruletei se poate folosi sfoară.

În cazul folosirii ruletei obișnuite sau a sforii, pentru aflarea diametrului se aplică relația:

d =

S-au întocmit și tabele cu ajutorul cărora se poate obține diametrul fără a se efectua calcule.

Pentru măsurarea directă a diametrelor se folosește clupa sau compasul forestier (fig. 3.1). Clupa este formată dintr-o riglă gradată R Și două brațe perpendiculare pe ea. Un braț F este fix, iar al doilea C este mobil, alunecând de-a lungul riglei. Brațul mobil are un manșon M prin care pătrunde rigla. Clupa este astfel construită încât cele două brațe, acestea devin două tangente aflate la o distanță egală cu diametrul. Cu timpul, din cauza uzurii sau a folosirii necorespunzătoare a clupei, brațele își pot pierde paralelismul.

Pentru citirea diametrelor, rigla este gradată in centimetri, precum și din 2 în 2 cm și din 4 în 4 cm. Gradațiile în centimetri se folosesc de obicei la cubarea arborilor doborâți, iar rotunjirile din 2 în 2 cm sau din 4 în 4 cm se folosesc la cubarea arboretelor, în vederea reducerii volumului calculelor.

Rotunjirile din 2 în 2 cm sau din 4 în 4 cm se efectuează conform figuri 3.2, a și b. Clupașul va citi ultima cifră care apare în stânga brațului mobil. Astfel, în cazul rotunjirilor din 4 în 4 cm se vor citi 12 cm, numai atunci când diviziunea din dreptul numărului 12 se vede complet în stânga manșonului brațului mobil.

Clupele pot fi confecționate din lemn sau din metal. În prezent, în țara noastră se folosește în producție o clupă de metal, care este gradată pe ambele fețe în centimetri, iar sub această gradație, pe o față, este gradată din 2 în 2 cm, iar pe cealaltă față din 4 în 4 cm.

3.2 REGULI DE MĂSURARE A GROSIMILOR.

Pentru ca diametrele să se măsoare cât mai exact, este necesar să se respecte următoarele reguli:

- înainte de începerea măsurării și din timp în timp, clupa trebuie verificată. În acest scop se unesc cele două brațe și se observă dacă suprafețele lor interioare se ating pe toată lungimea, sau se îndepărtează brațul mobil față de cel fix cu un număr de centimetri și se măsoară cu o riglă distanța dintre vârfurile brațelor. Distanța măsurată trebuie să corespundă cu cea de pe rigla clupei ;

- instrumentul de măsurat se aplică exact la locul indicat de procedeul sau formula de cubaj deoarece altfel se produc erori destul de mari ;

- să se îndepărteze mușchii de pe porțiunea unde se execută măsurarea;

- rigla clupei să fie tangentă la arbore ( fig. 3.3 a)- clupa nu trebuie strânsă exagerat pe arbore;- planul format de rigla clupei și cele două brațe să fie perpendicular pe axa arborelui

sau a bușteanului (fig. 3.4 b);- vârfurile brațelor clupei să depășească axa arborelui, deoarece altfel nu se va măsura

diametrul, ci o coardă (fig. 3.5 c )- citirea diametrului se efectuează înainte de a se lua clupa de pe arbore ; - la arborii aflați pe terenuri în pantă, clupașul se așează în partea de amonte (fig. 3.6 d)- în cazul în care secțiunea transversală are formă ovală,precum și atunci când se

urmărește realizarea unei precizii mai mari, se măsoară două diametre perpendiculare

și apoi se face media;- în cazul în care în locul unde trebuie să se facă măsurarea se află o excrescență sau o

scobitură, diametrul se măsoară de o parte și de alta a locului respectiv, la distanțe egale și se calculează media aritmetică.

- În cazul înfurcirii tulpinii arborilor, dacă înfurcirea începe deasupra înălțimi de 1.30 m de la sol se consideră o singură tulpină, iar dacă începe mai jos se măsoară fiecare tulpină în parte ;

- la lemnul de lucru se scade grosimea cojii ;- să se acorde mare atenție rotunjirilor ;

Nerespectarea acestor reguli dă naștere la erori de măsurare, care se transmit asupra volumului. Se poate demonstra că :

- eroarea procentuală transmisă volumului Pv reprezintă dublul erorii procentuale comisă la măsurarea diametrului Pd, adică Pv = 2 Pd. Această eroare este invers proporțională cu diametrul trunchiului ;

- eroarea absolută este proporțională cu diametrul și cu lungimea trunchiului măsurat.Rezultă că diametrele trebuie măsurate cu multă atenție, mai ales în cazul arborilor cu dimensiuni mici. La acești arbori nu se pot efectua nici rotunjiri mari la măsurarea diametrelor.La măsurarea circumferinței se pot comite adesea erori destul de mari, datorită neregularităților acesteia. De aceea, se recomandă măsurarea circumferinței numai la arborii prea groși, cărora nu li se poate măsura diametrul cu clupa.

3.3 DETERMINAREA SUPRAFEȚEI SECȚIUNILOR TRANSVERSALE

Deși suprafața secțiunii transversale este destul de neregulată, pentru nevoile practicii ea se consideră a fi circulară. Pentru a se determina volumul lemnului rotund, este necesar să se afle suprafața acestei secțiuni. Se știe de la geometrie că suprafața cercului este egala cu . În dendrometrie suprafața secțiunii transversale se notează cu g, iar în cazul secțiunii măsurate la mijlocul lungimii se notează cu y. Suprafața secțiunii tansversale lemnului rotund se calculează cu ajutorul formulei:

g = = π = = 0,785

Pentru a se evita calculele, s-au întocmit tabele cu care se obține suprafața secțiunilor în funcție de diametru (tabelul 3.1)

Tabelele dau suprafaţă cercului în g în centimetri pătraţi, pentru diamentrul d exprimat în centimetri şi milimetri.În prima coloană este înscris d în centimetri întregi, iar în celalalte zece coloane valorile lui g pentru diamentrele în centimetri din prima coaloană şi mililetri înscrişi în capătul celorlalte coloane.Exemplu. Pentru diamentrul d=24,5 cm, se găseşte în tabel g=471 cm pătraţi=0,0471 metri pătraţi.Uneori este necesar să se determine diametrul în funcţie de suprafaţa cercului.În aceste cazuri se aplică formula:

De unde :

d=2¿√ g ¿− ¿Π ¿¿¿¿

Tabelul 3.1 poate fi folosit şi pentru determinarea diametrului în funcţie de suprafaţa cercului.Exemplu. Pentru g=506 cm pătraţi se găseşte în tabel valoarea cea mai apropiată 507 cm pătraţi pentru d=25,4 cm.Atunci când se cere calcularea suprafeţei secţiunilor mai multor arbori cu acelaşi diametru, se utilizează relaţia:

G= Πd24

nÎn care:

g

d

4

G este suma suprafeţelor secţiunilor arborilor; d - diametru;n - numărul de arboriPentru a se evita calculele sau întocmit tabele cu ajutorul cărora, în funcţie de d şi n, se poate determina G (tabelul 3.2)De exemplu, suprafaţa secţiunilor pentru opt arbori cu diametrul de 22 cm este de 0,304 m pătraţi.

Tabel

CAPITOLUL IVMĂSURAREA ÎNĂLŢIMILOR

Pentru aflarea volumului arborilor în picioare, trebuie să se măsoare şi înălţimea lor. Prin înălţimea unui arbore se întelege distanţa de la colet până la mugurele terminal. Ea se notează cu h.

Înălţimea se măsoară cu instrumente denumite dendometre. Dendrometrul cel mai folosit în practică, este dendrometrul cu pendul, numitşi dendometru-pistol.

4.1. Dendometrul cu pendul

Face parte din categoria dendrometrelor trigonometrice, deoarece obţinerea înălţimi arborilor se bazează pe relaţia ( figura 4.1):

h=D×tgα

La care:D este distanţa de la operator la arboreα - unghiul format de viza dusă la vârful abrorelui sau la colet cu orizontală.Din această relaţie rezultă că distanţa de la operator la arbore D trebuie determinată cu multă precizie altfel se obţin rezultate greşite Dendrometrul cu pendul (fig. 4.2 a şi b ) se compune din: corpul aparatului 1, luneta de măsurare 2, prevăzută cu reticul (fig. 4.2.c), scara gradată 3, pendulul 4, trăgaciul 5, pentru blocarea pendului, butonul 6, pentru declanşarea pendulului şi tăbliţa de corecţie 7.

Dendrometrul este însoţit de o miră pliantă (fig. 4.3), care serveşte la determinarea distanţei de la oeprator la arbore. Mira, de culoare neagră, are cinci dreptunghiuri albe pe care sunt înscrise numerele: 0; 15; 20; 25 şi 35. Mira se fixează de arbore astfel ca dreptunghiul cu cifra 0 să fie la înălţimea ochiului operatorului.Cu acest dendrometru se mai poate determina panta terenului în grade centezimale şi suprafaţa de bază a arborelui în metri pătraţi/ha.

4.2. Determinarea înălţimii arborelui cu ajutorul dendrometrului cu pendul

Se măsoară mai întâi distanţa de la operator la arbore, privind prin luneta mira gradată fixată pe arbore. Distanţa de la arbore la locul de observaţie se alege astfel încât să fie aproximativ egală cu înălţimea arborelui. Pentru citirea distanţei se aduce diviziunea inferioară de pe reticul (fig. 4.2.c), sub reperul inferior al mirei, corespunzător distanţei alese, apoi operatorul se depărtează sau se arpipe de arbore

până când diviziunea superioară a reticulului se suprapune pe dreptunghiul cu cifra 0. În scopul obţineri unei imagini clare, ocularul lunetei se poate regla prin rotire în cazul în care dispozitivul de vizare nu funcţionează, distanţa se poate afla şi prin măsurare directă. După cum se observă în figura 4.3, înălţimea se poate măsura de la următoarele distanţe: 15, 20, 25 şi 35 m. Pentru distanţele de 30, 40 şi 50 m, citirea se face în dreptul cifrelor 15, 20, 25 m şi apoi rezultatul se înmulţeşte cu 2.După ce sa determinat distanţa, se declanşează pendulul apartului prin apăsarea pe butonul 6 ( fig. 4.2.b) şi se vizează vârful arborelui, astfel încât viza să treacă prin reperul lung a reticulului, care este aşezat central. După ce vârful arborelui a fost prins în lunetă, se apasă pe trăgaciul de fixare 5, după care se citeşte înălţimea arborelui în dreptul pendulului pe sectorul gradat corespunzător distanţei de la care s-a vizat. Această operaţie se repetă vizând baza arborelui.La prima vizare se determină înălţimea h1(fig. 4.4.a) de la orizontală care trece prin ochiul operatorului până la vârful arborelui. La a doua vizare se măsoară înălţimea h2 de la aceaşi orizontală până la baza arborelui.

Determinarea înăţimii toatale a arborelui h se v-a face diferit în funcţie de poziţia operatorlui faţă de arbore şi anume: - pe teren orizontal şi atunci când operatorul s-a situat în amonte de arbore h=h1+h2- când operatorul s-a situat în aval de arbore h=h1-h2.Înălţimile astfel determinate sunt valabile numai atunci când panta terenului nu este mai mare de 3g. Pe terenuri cu panta mai mare de 3g se aplică o corecţie în funcţie de pantă. Pentru aceasta se v-a măsura panta. Măsurarea pantei se face cu dendrometrul vizând pe direcţia arborelui la înălţimea ochiului operatorului. Citirea pantei se v-a face pe ultimul secotr al scării dendrometrului. După determinarea pantei se citeşte din tăbliţa 7 coeficientu de corecţie K. Cu acest coeficient se înmulţeşte înălţimea iniţială iar acest produs se scade din înăţimiea iniţială.

4.3. Reguli de măsurare a înăţimilor

Realizarea unei precizii coresunzătoare necesită respectarea unor reguli de măsurare a înăţimilor. Dintre acestea cele mai importante sunt următoarele: - operatorul să se găsească la o distanţă de arbore aproximativ egală cu înălţimea acestuia, adică este necesar să dea vize sub un unchii cât mai apropiat de 45 de grade.La unii arbori cu coroană globulară, vârful se poate observa numai la o distanţă ceva mai mare. În asemena situaţii, numai poate fi respectată regula de mai sus. Dacă nici din altă direcţie nu se poate observa vârful, operatorul se deplasează la o distanţă mai mare, dar care să nu fie mai mare decât 1,5 înălţimea arborelui (figura 4.5).- pe terenuri înclinate este indicat ca operatorul să se aşeze pe cât posibil pe aceaşi curbă de nivel cu baza arborelui; în felul acesta se elimina multe surse de erori şi nici nu mai sunt necesare corecţii de pantă.Dacă această condiţie nu poate fi respecatată,atunci operatorul trebuie să se aşeze în amonte de arbore,evitând,pe cât posibil,măsurarea înălţimilor din aval;În timpul vizării,poziţia operatorului trebue să fie verticală.-pentru verificare şi pentru mărimea preciziei,distanţele şi înălţimile să se măsoare de două ori;-instrumentele de măsurat înălţimile si,îndeosebi,dendrometrul cu pendul trebuie să fie prealabil verificate. În acest scop se măsoară înălţimi şi distanţe determinate prin măsurători precise. În caz de nepotriviri, instrumentul se scoate din uz şi se trimite la atelierul de reparat. Toleranţa admisa la măsurarea înălţimii este de +1m.Eroarea procentuală de măsurare a înălţimii se transmite cu acelaşi semn şi aceeaşi mărime la determinarea volumului.