수목 높이 측정

Tree height measurement
이 문서에서는 과학적 및 챔피언 트리의 목적을 위해 나무를 측정하는 기본 절차를 개략적으로 설명합니다.전체 나무 크기보다는 시장성 있는 목재 부피에 초점을 맞춘 생산 목적의 목재 평가는 다루지 않습니다.

나무 높이는 나무의 밑부분과 나무의 가장 높은 가지 끝 사이의 수직 거리로 정확하게 측정하기 어렵습니다.트렁크 길이와 다릅니다.나무가 기울어져 있는 경우, 줄기의 길이는 나무의 높이보다 클 수 있습니다.나무의 밑부분은 나무의 심(중앙)이 나무가 자라고 있는 기존 지지면과 교차하거나 씨앗이 [1][2]싹트고 있는 곳입니다.만약 나무가 절벽에서 자라고 있다면, 나무의 밑부분은 절벽과 교차하는 지점에 있습니다.그 지점에서 아래로 뻗은 뿌리는 나무의 높이를 더하지 않습니다.경사면에서 이 기준점은 트리의 위쪽과 아래쪽의 지면 레벨 중간으로 간주됩니다.트리 높이는 다양한 정확도로 다양한 방법으로 측정할 수 있습니다.

트리 높이는 다양한 Champion Tree 프로그램 및 문서화의 일환으로 일반적으로 측정되는 파라미터 중 하나입니다.트리 측정에 요약되어 있는 기타 일반적으로 사용되는 파라미터에는 높이, 둘레, 크라운 스프레드 및 볼륨이 있습니다.수목 둘레 측정, 수관 측정 및 수목 볼륨 측정 방법에 대한 자세한 내용은 이 링크에 나와 있습니다.예를 들어, American Forests는 빅[3] 트리 프로그램의 일환으로 빅 트리 포인트를 계산하기 위해 공식을 사용합니다. 빅 트리 프로그램은 높이의 각 피트에 대해 1점, 둘레의 각 인치(2.54cm)에 대해 1점, 크라운 스프레드의 각 피트에 대해 θ점을 부여합니다.총점이 그 종족에게 가장 높은 트리가 챔피언으로 등록된다.종과 위치 정보 외에 일반적으로 측정되는 다른 매개변수는 목재 부피입니다.나무 측정의 대략적인 개요는 나무 측정 기사에 나와 있으며, 이러한 기본적인 측정 방법에 대한 자세한 지침은 윌 블로잔의 [4][5]"동부 토종 나무 사회의 나무 측정 지침"에 나와 있습니다.

최대 높이

세계에서 가장 큰 나무는 캘리포니아 북부에서 자라는 히페리온이라는 이름의 해안 삼나무입니다.2012년 9월에는 115.72미터(379.7피트)의 높이로 [6]측정되었다.높이가 112미터가 넘는 것으로 알려진 다른 7종의 해안 삼나무와 105미터가 넘는 표본 222종이 [7]있습니다.전 [8]세계적으로 키가 91미터(299피트) 이상 자라는 종은 5종뿐이다.

엄청나게 크고 키가 큰 나무들에 대한 역사적 기록이 있다.예를 들어, 미국 북동부에서는 1800년대 신문과 잡지에 엄청나게 큰 하얀 소나무에 대한 이야기가 자주 실린다.[9]노스 애덤스, 매사추세츠 주 주, 주, 주, 주, 주, 주, 주, 주, 주, 주, 주, 주, 주, 주, 주, 주, 주, 주, 주1849년 7월 12일 목요일에는 이렇게 적혀 있다: "큰 나무. --- Charlemont의 D. E. Hawks씨는 그 후 얼마 지나지 않아 다음과 같은 크기의 소나무 한 그루를 베었다.그루터기에서 10피트(3.0m)까지는 7피트(2.1m)에서, 그루터기에서 50피트(15m)까지는 5피트(1.5m)였다.나무에서 22개의 통나무를 채취했으며, 평균 길이는 12피트(3.7m)였다.그 나무는 넘어져서 14피트[4.3미터]가 망가졌다.그루터기에서 나뭇가지 꼭대기까지의 나무 길이는 91m(300피트)였다.1995년 로버트 레브렛과 윌 블로잔은 그레이트 스모키 산맥 국립공원에 있는 백송인 부거맨 파인(Boogerman Pine)을 지상 삼각 [10]측량 방법을 사용하여 1995년 207피트 높이에서 측정했습니다.이는 현대에 미국 동부의 모든 나무에 대해 얻어진 가장 정확한 측정치입니다.이 나무의 꼭대기는 1995년 허리케인 오팔로 사라졌고 현재 높이가 [11]약 58m에 이릅니다.1800년대 목재 붐 이전에 주요 숲의 훨씬 넓은 면적을 감안할 때 과거에 몇몇 소나무가 200피트(61m)를 훨씬 넘는 높이에 도달했을 가능성이 있지만, 오늘날 자라는 것에 근거하여, 이러한 역사적 기록들 중 일부에서 그 높이에 도달했을 가능성은 매우 낮다.이 보고된 높이들은 그 당시 벌목업자들의 개인적인 허세와 상업적인 허세를 혼합한 것일 수 있다.

대략적인 나무 높이

다양한 나무 높이 근사 방법 중 가장 좋은 방법은 스틱 방법과 테이프 및 임상계(접합) 방법입니다.두 가지 방법으로 정확한 측정을 하려면 주의를 기울여야 합니다.먼저 트리를 여러 각도에서 보고 트리의 실제 꼭대기가 어디에 있는지 확인합니다.측정에는 이 점을 사용합니다.이것에 의해, 에러가 발생할 가능성이 가장 큰 것이 없어집니다.

스틱 방식

스틱 방식은 줄자와 막대기 또는 자를 필요로 하며 비슷한 삼각형의 원리를 사용하여 나무 높이를 추정합니다.스틱 [12]방식에는 크게 세 가지 종류가 있습니다.

가) 평지, 상단을 수직으로 베이스 위에 두고 나무를 회전시키는 방법 1) 자유단을 똑바로 위로 향하게 한 상태에서 팔을 뻗고, 2) 나무 밑부분이 베이스의 손끝과 시각적으로 일직선이 될 때까지 나무를 전후로 움직인다.스틱과 나무 꼭대기가 스틱의 상단과 일직선이 되도록 합니다. 3) 암을 위아래로 이동시키지 않고 스틱이 지면과 평행할 때까지 회전합니다.스틱의 밑부분은 나무 밑부분과 일직선이 되어야 합니다.4) 어시스턴트가 있는 경우 나무 밑부분에서 직각으로 스틱의 윗부분과 일직선이 되는 지면에 닿을 때까지 걷게 합니다.단독으로 이 점을 표시하기 위해 지상의 특정 지점을 선택합니다.트리의 밑부분에서 [13][better source needed]이 지점까지의 거리는 트리의 높이와 같습니다.이 방법에서도 트리의 상단이 수직으로 베이스 위에 있다고 가정합니다.

스틱 측정

나) 표준 막대기 방법: 1) 일자 막대기 또는 자를 찾고 2) 막대기를 팔의 길이로 수직으로 잡으며 손 위의 막대기의 길이가 손과 눈 사이의 거리가 되도록 합니다.3) 나무에서 뒤로 물러선다.손 위의 막대기가 나무를 정확히 가릴 때 멈춰라.4) 눈에서 나무 밑부분까지의 직선 거리를 측정한다.측정값을 가장 가까운 [3]발까지의 나무 높이로 기록합니다.A와 마찬가지로 톱이 베이스에 수직으로 올라오지 않으면 에러가 발생합니다.

다) 어드밴스드 스틱 방법은 위에서 설명한 절차와 동일한 방법으로 약간의 측정과 기본적인 곱셈을 추가합니다.이 방법에서는 측정 스틱의 길이가 아래쪽에서 눈까지의 거리와 같을 필요가 없기 때문에 높이 측정을 하기 위해 보다 다양한 설정으로 사용할 수 있습니다. 1) 위에서 설명한 바와 같이 스틱을 잡고 나무 밑부분과 나무 윗부분을 모두 맞춥니다.막대기 맨 위.나무에서 벗어나거나 막대기 길이를 조정하고 팔을 위아래로 움직이면 됩니다.2) 일직선이 되면 막대기 밑을 잡고 손등에서 눈까지의 거리를 측정합니다.3) 눈에서 눈까지의 거리를 측정합니다.4) 눈에서 눈까지의 거리를 측정합니다.나무아세아제.야드스틱이 위아래로 일직선으로 유지되고 트리의 상단이 베이스 위에 수직으로 있는 한 다양한 측정값은 여전히 비례하며 간단한 공식을 사용하여 트리의 높이를 계산할 수 있습니다.

(스틱 길이 x 나무까지의 거리) / (눈까지의 거리) = 나무 높이

이 공식을 사용하여 팔을 잡고 있는 각도와 손 위로 뻗은 잣대의 길이에 관계없이 트리의 높이를 계산할 수 있습니다.이는 울퉁불퉁한 지면에서 나무를 측정하는 경우 또는 나무를 한 각도로만 측정할 수 있는 경우 큰 이점이 있습니다.또한 종종 발생하는 한 가지 문제는 나무 꼭대기를 보는 것입니다; 조사관은 23–25인치(58–64cm)의 야드스틱 길이(평균 팔에서 눈까지의 길이)를 사용하여 가능한 한 나무에서 멀리 떨어져 있어야 합니다.위의 간단한 공식을 사용하면 더 작은 길이의 막대기를 사용하여 조사관이 실제로 [14]나무 꼭대기를 볼 수 있습니다.위의 A. 및 B.와 마찬가지로 이 방법에서는 트리의 상단이 수직으로 베이스 위에 있다고 가정합니다.이 가정을 위반하면 삼각형이 유사하지 않고 유사한 삼각형의 변의 비율과 비율 관계가 적용되지 않습니다.

D) 빠르고 더러운 '나무 자'를 만듭니다.

연필이나 자, 스틱(스트레이트)과 마커(예: 샤피 울트라 파인)를 선택하기만 하면 됩니다.
당신이 살고 있는 지역 운동장에 가서 농구 후프로부터 당신이 측정하고 싶은 나무 높이와 거의 같은 거리인 대략 10, 30, 100보 정도 되는 편리한 거리를 찾아보세요.

스트레이트 엣지를 암의 길이로 수직으로 잡습니다. 

스트레이트 엣지의 끝을 후프와 일직선으로 하고, 섬네일을 폴의 베이스와 일직선이 될 때까지 슬라이드시킵니다.이것을 똑바로 표시하면 10인치이다.필요에 따라서, 15, 30등을 나타내는 마크를 더 붙입니다.
이제 대략 평평한 지면에서 나무 높이를 추정하는 데 사용할 수 있는 "나무 자"가 생겼습니다.

임상계 및 테이프 방법

임상계 및 테이프 방법 또는 [15][16]접선 방법은 임업계에서 통나무 길이를 측정하는 데 일반적으로 사용됩니다.일부 클리니미터는 경사의 각도를 측정하는 데 사용되는 휴대용 장치입니다.사용자는 이러한 임상계를 사용하여 트리 꼭대기를 보고 계측기의 눈금을 사용하여 정상까지의 각도를 읽을 수 있습니다.지형학적 Abney 레벨은 나무에서 66피트(20m) 떨어진 거리에서 읽을 때 눈높이까지의 높이를 눈금에서 직접 읽을 수 있도록 보정됩니다.많은 클리노미터와 Abney 레벨에는 각도의 100배 탄젠트를 제공하는 백분율 등급 눈금이 있습니다.이 눈금은 나무로부터 100피트(30m) 거리에서 측정했을 때 나무 높이를 직접 피트 단위로 나타냅니다.

일반적으로 눈에서 나무 꼭대기까지의 각도 δ를 측정하기 위해 클리니미터를 사용한 후 테이프로 눈높이에서 나무까지의 수평거리를 측정한다.그런 다음 접선 함수를 사용하여 눈높이 위의 높이를 계산합니다.

눈 높이에서 트리까지의 수평 거리 x 접선 δ = 눈 높이 위의 높이

눈높이 위 또는 아래에 있는 나무 밑부분의 높이를 측정하기 위해 동일한 프로세스가 사용됩니다.트리의 밑부분이 눈높이보다 낮으면 눈높이보다 낮은 트리의 높이가 눈높이보다 높은 높이에 추가됩니다.나무 밑부분이 눈높이 이상일 경우 눈높이 위의 나무 꼭대기 높이에서 눈높이 위의 나무 밑부분 높이를 뺀다.수평 거리가 지면에서 높거나 나무의 밑부분이 눈 높이보다 높은 경우 눈 높이에서 수평 거리를 직접 측정하기는 어려울 수 있습니다.이 경우 눈높이에서 나무 밑부분까지의 경사를 따라 경사각도 δ를 주목하여 테이프로 나무 밑부분까지의 거리를 측정할 수 있다.이 경우 트리 베이스의 눈높이 위 또는 아래 높이는 (sin δ x slope distance)와 같고 트리까지의 수평 거리는 (cos δ x slope distance)입니다.

스틱 방법 및 임상계 및 테이프 방법과 관련된 오류:거리 측정이 잘못되거나 임상계를 사용하여 각도를 잘못 읽는 것과 관련된 명백한 오류 외에도 나무 높이 계산의 정확성을 손상시킬 수 있는 몇 가지 덜 명백한 오류 원인이 있습니다.스틱 방식은 스틱을 수직으로 잡지 않으면 유사한 삼각형이 변형됩니다.이 잠재적인 오류는 스틱의 상부에 작은 무게의 스트링을 고정함으로써 상쇄할 수 있습니다.이렇게 하면 스틱이 수직으로 유지되도록 무게 있는 스트링과 정렬할 수 있습니다.보다 치명적인 오류는 1) 트리톱이 트리 베이스에서 오프셋되거나 2) 트리 상단이 잘못 식별된 경우 두 가지 방법 모두에서 발생합니다.어린 식생 침엽수를 제외하고는 나무 꼭대기가 바닥 바로 위에 있는 경우가 드물기 때문에 높이 계산의 기초가 되는 직각 삼각형이 제대로 형성되지 않고 있습니다.NTS(Native Tree Society)가 수집한 1800여 그루의 성숙한 나무들에 대한 데이터를 분석한 결과, 평균적으로 나무 꼭대기가 측량자의 관점에서 8.3피트(2.5m)만큼 떨어져 있었고, 따라서 나무 밑부분에서 약 13피트(4.0m)[17]만큼 떨어져 있었다.침엽수는 평균보다 오프셋이 적은 경향이 있고 크고 넓은 카노피 원목은 오프셋이 높은 경향이 있었다.따라서 트리의 맨 위는 트리 맨 아래와 다른 기준선 길이를 가지므로 높이 오류가 발생합니다.

(상단-하단 오프셋 거리 x 황갈색 δ) = 높이 오류

오류는 거의 항상 트리의 높이를 잘못 가산합니다.예를 들어, 64도의 각도로 나무를 측정하는 경우, 측정자 방향으로 8.3피트(2.5m)의 평균 오프셋이 주어지면 나무의 높이는 17피트(5.2m)만큼 과대평가된다.이 유형의 오류는 트리의 가장 높은 점이 실제로 트리의 베이스 바로 위에 있는 경우를 제외하고 접선 방법을 사용하는 모든 판독치에 존재하며, 이 비정상적인 경우를 제외하고, 방향과 위치에 따라 다른 높이 판독치가 얻어지기 때문에 결과가 반복될 수 없습니다.om 측정이 이루어졌습니다.

트리의 상단이 잘못 식별되고 앞으로 기울어진 가지가 나무 꼭대기로 오인된 경우, 측정 기준선의 오차가 크기 때문에 높이 측정 오류가 더욱 커집니다.지상에서 실제 꼭대기 가지를 식별하기는 매우 어렵다.경험이 많은 사람들조차 종종 실제 나무 꼭대기일 수 있는 몇 가지 가지 가지 중에서 잘못된 가지를 선택할 것이다.나무 주위를 걸어다니며 다른 각도에서 보면 관찰자가 실제 꼭대기를 다른 가지와 구별하는 데 도움이 되지만, 이것이 항상 실용적이거나 가능한 것은 아닙니다.주요 높이 오류는 어느 정도 조사를 거친 후에도 큰 나무 목록에 올랐고, 종종 많은 나무 종들에게 유효한 높이로 잘못 반복된다.A목록 NTS[18]에 의해 편집된:물의 히코리 나무로 된 148피트(45m)로, 실제로 128피트(39m)상장, 히코리 나무 히코리 나무로 된 190피트(58m)에, 실제로 123피트(37m)나열된; 빨간 오크 175피트(53m)로, 실제로 136피트(41m)나열된; 빨간 단풍에 179피트(55m)에, 실제로 119피트(36m)고, 이 ar 나열된 일부 이러한 오류의 크기를 보여 준다.e는 onnly 열거된 예 중 몇 가지.이러한 오류는 단일 방향이며 크기가 랜덤하므로 통계 분석을 통해 수정할 수 없습니다.큰 나무의 과거 설명과 아직 살아있는[19] 사례의 측정값과의 비교에서 공개된 설명에서 큰 나무 높이 오류의 많은 추가 예가 발견되었다.

사인 높이 또는 ETS 방법

스틱법 및 접선법과 관련된 많은 한계 및 오류는 클리니미터 또는 두 장치를 하나의 [4][5]유닛에 통합하는 습도계와 함께 레이저 거리 측정기를 사용함으로써 극복할 수 있다.레이저 거리 측정기는 물체까지의 거리를 측정하기 위해 레이저 빔을 사용하는 장치이다.레이저 거리 측정기는 좁은 빔으로 물체를 향해 레이저 펄스를 보내고 펄스가 목표물에서 반사되어 송신자에게 돌아오는 데 걸리는 시간을 측정합니다.기기마다 정확도와 [2]정밀도가 다릅니다.

레이저 거리 측정기의 개발은 사람이 나무 높이를 빠르고 정확하게 측정할 수 있는 능력에 있어 중요한 돌파구였다.레이저 거리 측정기가 도입된 직후, 나무를 측정하는 데 유용하고 사인 기반 높이 계산을 사용하는 것이 많은 큰 나무 [20]사냥꾼들에 의해 독립적으로 인정되어 채택되었습니다.Robert[21] Van Pelt는 1994년 북미 북서쪽 태평양에서 기준 400 레이저를 사용하기 시작했다.기기에는 접선 방법을 기반으로 미리 프로그래밍된 트리 높이 루틴이 있었지만, 기본적으로 트리 높이를 측정하기 위해 프릴이 없는 사인 방식인 VD(Alternate Vertical Distance) 모드를 사용했습니다.그는 1993-94년 사인법을 사용하여 광학 거리 측정기와 수운토 클리노미터를 사용하기 시작했다.약 1년 후, 그는 Bushnell Lytespeed 400 레이저 거리 측정기를 구입하여 나무 측정에 사용하기 시작했습니다.로버트 T.레브렛은[22] 1996년 미국 동부에서 레이저 거리 탐지기를 사용하기 시작했다.그와 윌 블로잔은[22] 레이저 거리 측정기 기술을 채택하기 전에 나무 높이를 측정하기 위해 교차 삼각법을 사용해 왔다.이 과정을 설명하는 첫 번째 출판물은 1997년 초 윌[23][24] 블로잔, 잭 소본, 그리고 로버트 레브렛이 출판한 "숲의 군주들 스토킹- 챔피언 나무 측정 가이드"라는 책에서였다. 이 기술은 곧 세계의 다른 지역의 다른 큰 나무 측량자들에 의해 채택되었다.Brett Mifsud (2002)는 다음과 같이 쓰고 있다: "이 연구에서는 키가 큰 나무를 측정하는 새로운 기술이 사용되었다.처음에는 모든 지역의 나무 높이를 추정하기 위해 Bushnell '500 Yardage Pro' 레이저 거리 측정기를 Suunto 임상 측정기와 함께 사용했습니다.기존에 사용하던 키 큰 나무 측정법인 단순 황갈색법은 사인법으로 [25]폐기됐다.현재 이 방법은 아시아, 아프리카, 유럽, 남아메리카의 나무 연구자와 조사에 의해 사용되고 있다.

거리 측정기와 임상계를 사용하여 트리 높이 계산을 완료하는 데 필요한 숫자는 4개뿐이며 테이프는 필요하지 않으며 [2][4][5]트리와의 직접 접촉도 없습니다.판독치는 1) 레이저 거리계를 사용하여 측정한 나무 꼭대기까지의 거리 2) 임상계로 측정한 나무 꼭대기까지의 각도 3) 레이저 거리계로 측정한 나무 밑부분까지의 거리, 4) 임상계로 측정한 나무 밑부분까지의 각도이다.계산에는 몇 가지 기본적인 삼각법이 포함되지만, 이러한 계산은 저렴한 과학적 계산기에서 쉽게 할 수 있습니다.

사인 높이 측정

측정 대상 나무의 상단이 눈높이보다 높고 측정 대상 나무의 하단이 눈높이보다 낮은 상황은 필드에서 가장 일반적인 상황입니다.다른 두 가지 경우는 나무 꼭대기와 나무 밑부분이 모두 눈높이 위에 있고 나무 꼭대기와 나무 밑부분이 모두 눈높이 아래에 있는 경우입니다.첫 번째 상황에서 D1이 레이저 측거기로 측정한 나무 꼭대기까지의 거리이고 (a)가 임상계로 측정한 나무 꼭대기까지의 각도라면 이는 삼각형의 밑부분을 눈높이로 한 직각삼각형의 빗변을 형성한다.눈 높이 위의 나무의 높이는 [h1 = sin(a) x D1]이다.눈높이 위 또는 아래의 나무 밑부분의 높이 또는 확장을 측정하기 위해 동일한 과정을 사용한다. 여기서 D1은 나무 밑부분까지의 거리이고 (b)는 나무 밑부분까지의 각도이다.따라서, 눈높이 위 또는 아래의 나무 밑부분까지의 수직 거리는 [h2 = sin(b) x D2]이다.h1과 h2를 추가할 때는 상식이 우선되어야 합니다.트리의 밑부분이 눈높이보다 낮은 경우 눈높이보다 높은 트리 높이에 눈높이보다 낮은 거리를 더하여 트리의 총 높이를 계산합니다.트리의 밑부분이 수평보다 높은 경우 이 높이는 트리의 높이에서 위쪽까지 차감됩니다.수학적으로 음의 각도의 사인 값이 음수이므로 항상 다음과 같은 공식을 얻을 수 있습니다.

높이 = sin(a) x (D1) – sin(b) x (D2)

사인 상단/사인 하단 방법과 관련된 몇 가지 오류가 있습니다.우선 레이저 레인지 파인더의 분해능은 사용하는 모델에 따라 1인치(2.54cm) 이하에서 반야드(46cm) 이상의 범위로 할 수 있다.교정 절차를 통해 레이저의 특성을 확인하고 숫자가 한 값에서 다음으로 높은 값으로 바뀌는 클릭오버 지점에서만 측정하면 [2]계측기에서 훨씬 더 높은 정밀도를 얻을 수 있습니다.핸드헬드형 클리니미터는 약 θ도의 정밀도로만 판독할 수 있어 또 다른 오차가 발생한다.그러나, 다른 위치에서 정상까지 여러 번 촬영해, 클릭 오버 포인트로 촬영하는 것으로, 지상에서 나무의 실제 높이로부터 1피트 이내까지의 정확한 높이를 얻을 수 있다.또한 다중 측정을 통해 임상계가 잘못 읽힌 잘못된 값을 식별하고 측정 세트에서 제거할 수 있습니다.트리의 밑부분이 브러시로 가려지는 경우에도 문제가 발생할 수 있으며, 이 경우 접선법과 사인법을 조합하여 사용할 수 있습니다.나무 밑부분이 눈높이보다 훨씬 낮지 않은 경우에는 레이저 측거기로 나무 줄기까지의 수평거리를 측정할 수 있으며, 클리니미터로 측정한 밑부분과의 각도를 측정할 수 있다.트리의 밑면에서 수평까지의 수직 오프셋은 아래쪽 삼각형의 접선 방법을 사용하여 확인할 수 있습니다. 여기서 [H2 = tan(A2) x D2]트리가 상당히 수직이고 트리 베이스에서 눈높이까지의 수직 거리가 작은 경우 베이스에 대한 접선 방법을 사용할 때의 오차는 최소화됩니다.

기본 임상 측정기 및 테이프 접선 방법보다 이 방법을 사용하면 상당한 이점이 있습니다.이 방법론을 사용하면 트리의 상단이 트리의 베이스에서 오프셋되는지 여부는 더 이상 중요하지 않으므로 접선 방법에 존재하는 하나의 주요 오차를 제거할 수 있습니다.레이저 레인지 파인더 기술의 두 번째 장점은 레이저를 사용하여 나무의 윗부분을 스캔하여 어떤 꼭대기가 실제로 나무의 꼭대기인지 알아낼 수 있다는 것입니다.일반적으로 동일한 기울기 또는 그 근방에서 서로 다른 나무 꼭대기에서 여러 개의 판독치가 있을 경우 가장 멀리 있는 것은 그룹의 가장 높은 꼭대기를 나타냅니다.이 최고점을 스캔하는 기능은 앞으로 기울어진 분기 또는 잘못된 상단을 잘못 식별하여 발생하는 두 번째 주요 오류 원인을 제거하는 데 도움이 됩니다.또한 계측기를 잘못 읽어서 발생하는 심각한 오류를 제외하고, 결과는 트리의 높이를 과장하지 않습니다.트리의 실제 꼭대기가 올바르게 식별되지 않은 경우에도 높이를 충분히 측정할 수 없습니다.사인 상단/사인 하단 방법을 사용하면 수평 지면에서뿐만 아니라 측량사의 눈 높이보다 완전히 높거나 낮은 나무 높이를 측정할 수 있습니다.트리는 트리의 위쪽과 아래쪽이 모두 한 위치에서 보이지 않는 세그먼트에서 측정할 수도 있습니다.전자 임상계가 내장된 기기를 사용할 경우 별도의 레이저 거리 측정기와 임상 측정기를 사용하여 단일 높이를 측정하는 데 몇 분 밖에 걸리지 않습니다.여러 샷의 평균을 통해 이러한 기술을 사용하여 측정한 값은 일반적으로 등산객이 배포한 테이프 측정의 1피트 이내입니다.

일부 레이저 습도계는 높이 측정 기능이 내장되어 있습니다.이 기능을 사용하기 전에 사용자는 작동 방법에 대한 지침을 읽어야 합니다.일부 구현에서는 결함이 있는 접선 방법을 사용하여 트리 높이를 계산하는 반면 다른 구현에서는 더 나은 사인 상단/사인 하단 방법을 사용할 수 있습니다.사인 상단 /사인 하단 방법을 수직 거리 함수 또는 2포인트 방법이라고 할 수 있습니다.예를 들어, 니콘 임업 550은 사인 톱/사인 보텀 방식만을 채용하고 있으며, 후속 임업 프로는 2점 측정과 3점 측정 기능을 모두 갖추고 있습니다.3점 측정 기능은 탄젠트 방법을 사용하는 반면, 2점 방법은 사인 상단/사인 하단 방법을 사용합니다.상단 및 하단 삼각망은 2점 기능을 사용하여 자동으로 측정되고 합산되어 정확한 높이 측정을 제공합니다.

레이저 거리 측정기/임상계 사인 방법에 대한 자세한 내용은 Blozan과[4][5][2] Frank, Native Tree Society 웹사이트 및 [26][27]BBS에서 확인할 수 있습니다.

사인법에 대한 리뷰는 미국 포레스트 연구원인 돈 [28][29]브래그 박사에 의해 발표되었습니다.그는 다음과 같이 쓰고 있다: "높이를 적절하게 측정하고 유리한 상황에서 탄젠트와 사인법에 의해 얻은 결과는 약 2%밖에 차이가 나지 않았다.그러나 더 어려운 상황에서는 오류가 8~42%에 달했다.이러한 예에서는 특히 정확한 트리 높이가 필요한 경우 사인법을 사용하는 여러 가지 뚜렷한 이점도 강조합니다.그리고 일반적인 상황에서 사인법은 스탠딩 트리 높이를 결정하는 데 현재 사용 가능한 가장 신뢰할 수 있는 수단이며, 이는 주로 탄젠트 방법의 기본 가정 중 일부에 상대적으로 민감하지 않기 때문이다.안타깝게도 최근에서야 사인법을 사용할 수 있게 된 반면 접선법은 수십 년 동안 절차와 계측에 뿌리내렸습니다."

직접 높이 측정

나무 높이는 키가 작은 나무를 위해 기둥을 사용하거나, 더 큰 나무에 올라 긴 줄자를 통해 높이를 측정하여 직접 측정할 수 있습니다.극 측정은[30][31] 여러 삼각형을 포함하는 삼각법을 사용할 필요가 없는 작은 나무와 레이저 거리 측정기의 최소 범위보다 짧은 나무에서 잘 작동합니다.Colby Rucker씨는 다음과 같이 쓰고 있습니다.「작은 나무라면, 목수의 6피트 접이식 자를 사용하는 것이 좋습니다.통치자의 손이 닿는 곳에 장대가 필요하다.알루미늄 화가의 장대는 거의 12피트(3.7미터)까지 망원경을 펼치며 꽤 잘 작동합니다.작은 나무의 높이로 조절할 수 있고, 한쪽 끝에 강철 테이프를 걸어 폴을 측정할 수 있습니다.조금 더 높은 나무 꼭대기까지 올릴 수 있고, 목수들의 규칙에 따라 측정된 지면까지의 거리.추가로 도달하기 위해 서로 내부에 맞는 두 개의 알루미늄 익스텐션을 만들 수 있으며, 둘 다 폴 내부에 들어갑니다.맨 위에는 튼튼한 알루미늄 스키 폴을 사용했습니다.폴을 약 20피트(6.1m)까지 연장하여 대부분의 작업에 편리합니다.때때로 높이가 더 필요하고 길이를 더 늘릴 수 있지만, 이러한 더 높은 높이에서는 폴이 다루기 어려워진다.PVC 파이프의 표준 10피트 단면을 폴에 사용할 수 있지만 길이가 늘어날수록 플로퍼화 경향이 있습니다."

나무 높이도 나무를 [4][32]타는 사람이 직접 측정할 수 있다.등산객은 안전하게 도달할 수 있는 가장 꼭대기에 가까운 위치를 찾아 나무 꼭대기에 접근합니다.일단 그 위치에서 안전하게 정박하면 등산객은 명확한 경로를 찾아 무게 있는 선을 땅에 떨어뜨린다.테이프를 드롭 라인의 끝에 고정하고, 무게 있는 라인의 경로를 따라 맨 위로 끌어올린다.하단 기준점은 지면 레벨에서 트렁크의 중간 경사 위치입니다.나무에서 등반자의 위치까지의 총 높이는 테이프에서 직접 읽힌다.일반적으로 파이버글라스 테이프는 가볍고 신축성이 거의 없으며 다른 온도에서 사용하기 위해 보정할 필요가 없기 때문에 이러한 측정에 사용됩니다.나중에 이 테이프를 트렁크 볼륨 측정의 고정 기준으로 사용할 경우, 상단은 여러 개의 압정을 사용하여 제자리에 고정됩니다.이렇게 하면 볼륨 측정 중에 테이프가 제자리에 고정되지만 종료 후에도 테이프를 아래에서 꺼낼 수 있습니다.

트리 꼭대기 측정

폴은 일반적으로 나무의 남은 높이를 측정하는 데 사용됩니다.등산가는 연장 가능한 막대기를 들어 올려 테이프의 상단 끝 지점에서 나무 꼭대기에 도달하기 위해 사용합니다.수직이 아닐 경우 기울어진 극의 기울기를 측정하고 극의 길이를 측정합니다.극에 의해 테이프 길이에 추가된 수직 거리는 (sin δ x 극 길이)입니다.

추가 높이 측정 기법

상당히 정확한 결과를 얻을 수 있는 거리에서 나무 높이를 측정하는 데 사용할 수 있는 몇 가지 추가 방법이 있습니다.여기에는 테오돌라이트, 교차 삼각법, 확장 기준선법, 시차법 및 삼각법을 사용하는 기존 측량법이 포함됩니다.

표준 측량 기법을 사용하여 나무 높이를 측정할 수 있습니다.전자 거리 측정(EDM0 기능 또는 Total Station)이 있는 테오올라이트는 나무 크라운의 특정 지점을 일관되게 선택하고 삼각대에 십자선이 장착된 고배율 렌즈를 통해 "촬영"할 수 있기 때문에 정확한 높이를 제공할 수 있습니다. 단점은 장치를 더욱 안정시키는 엄청난 비용입니다.평균 사용자를 위한 기간과 수평 거리 측정을 위한 잘 잘린 복도의 필요성은 모든 측정과 쉬운 휴대성의 [33]일반적인 결여에 대해 해소되어야 한다.

교차 삼각법을 [4][5][23]사용할 수 있습니다.나무 꼭대기는 한 위치에서 볼 수 있으며, 보는 사람으로부터 나무 꼭대기까지 지면을 따라 선이 표시된다.다음으로 트리의 상단은 두 번째 표시 위치에서 이상적으로는 첫 번째 위치에서 트리 둘레 약 90도 위치에 배치되며, 트리의 상단을 향해 지면을 따라 있는 선이 다시 표시됩니다.이 두 선의 교차점은 나무 꼭대기 바로 아래 지면에 위치해야 합니다.이 위치가 알려지면 레이저 거리 측정기 없이도 접선 방법을 사용하여 이 지점 위의 나무 꼭대기의 높이를 측정할 수 있습니다.그런 다음 트리 베이스에 대한 이 포인트의 상대적인 높이를 측정하고 트리의 총 높이를 결정할 수 있습니다.2인 1조로 진행하면 이 과정이 쉬워집니다.이 방법의 단점은 1) 지상에서 나무의 실제 꼭대기를 정확하게 식별하기 어렵고 2) 양쪽 위치에서 동일한 꼭대기를 찾을 수 있으며 3) 매우 시간이 걸리는 프로세스라는 것입니다.

Robert T에 의해 개발된 외부 기준법.레브렛은[34][35][36] 만약 물체가 공통의 기준선을 따라 두 개의 다른 거리에서 바라본다면 물체의 꼭대기에 대한 각도에 차이가 있을 것이라는 생각에 기초하고 있다.수평 기준선 위의 나무 높이는 이 두 측정 지점 사이의 거리가 알려진 경우 동일한 기준면과 수평면을 따라 다른 위치보다 더 먼 두 위치에서 나무 꼭대기에 대한 각도를 측정하여 결정할 수 있다.

확장된 기준선 트리 높이 측정

가까운 위치에서 물체까지의 각도와 거리 차이를 정확하게 측정함으로써 물체의 높이를 산출할 수 있다.공정에서는 매우 정확한 각도 측정이 필요합니다.위쪽과 아래쪽 모두에 대해 이 방법을 사용하려면 8개의 측정과 3개의 개별 공식을 사용해야 합니다.나무 꼭대기에 한 번, 아래에 한 번 공식을 적용한다.기준선이 수평이 될 수 없는 경우 기준선의 기울기를 고려한 보다 복잡한 계산을 수행해야 합니다.계산을 자동화하는 Excel 스프레드시트가 개발되어 ENS BBS/웹사이트에서 이용할 수 있습니다.일반적인 접선 기반 방법을 다루고 오차 분석을 포함합니다.관측점이 동일한 표고에 있지 않거나 동일한 기준선을 따르지 않는 다른 시나리오에는 일련의 변화가 있습니다.

시차법 3-D는[37][38] 마이클 테일러가 간접적으로 나무 높이를 측정하는 조사 기법이다.시차 방법에서는 트리의 맨 위에 대한 두 가지 보기, 즉 맨 위 보기와 두 보기 사이의 지면 수준 차등 및 수평 스위프 각도를 찾습니다.이 값은 측점 위에 있는 나무 꼭대기의 높이를 계산하기 위해 대수 방정식에서 사용할 수 있습니다.시차법에서는 나무의 줄기 또는 꼭대기에 대한 직접 측정은 실시하지 않습니다.

세 개의 수직법(구 삼각형법)은 보다 단순한 시차법을 [39]수정한 것입니다.수평 스위프 각도를 취하지 않고 간접적으로 나무 높이를 측정할 수 있어 현장에서 정확하게 얻기 어려울 수 있습니다.이 방법을 사용하면 트리 꼭대기까지 임의의 공간에서 3개의 열린 뷰를 찾을 수 있습니다.이러한 점은 간접 조사를 피하기 위해 이상적으로 서로 볼 수 있는 범위 내에 있어야 한다.평가관이 나무 꼭대기에 대한 세 개의 수직 각도를 측정하면, 세 개의 뷰 스테이션 사이의 경사 거리와 각도가 측정됩니다.나무 꼭대기의 높이는 일련의 방정식을 사용하여 도출할 수 있으며, 이 방정식은 반복적인 수치 해법과 컴퓨터의 사용을 필요로 합니다.삼각기법, 방정식, 측정도 및 도표는 마이클 테일러에 의해 개발되었으며 그의 웹사이트에서 이용할 수 있습니다.계산을 위한 소프트웨어 프로그램은 기본적으로 작성되어 있으며 그의 [40]웹사이트에서 다운로드 할 수도 있다.

LiDAR

LiDAR는 Light Detection and Ranging의 약자로 물체까지의 거리를 측정할 수 있는 광학 원격 감지 기술이다.LiDAR 데이터는 많은 영역에서[41] 공개적으로 사용할 수 있으며 이러한 데이터 세트를 사용하여 이러한 위치에 있는 트리 높이를 표시할 수 있습니다.높이는 공기에서 지면까지의 거리, 나무 꼭대기까지의 거리를 측정하고 두 값의 차이를 표시함으로써 결정된다.USGS 보고서는[42] LiDAR 데이터에서 얻은 결과와 Douglas-fir(Pseudotsuga menziesii)가 지배한 사이트와 폰데로사 파인(Pinus ponderosa)이 지배한 사이트 두 곳의 총 관측소를 사용하여 수행한 지상 측정 결과를 비교했다.그들은 좁은 빔(0.33m), 고밀도(6점/m2) LiDAR에서 얻은 높이 측정치가 넓은 빔(0.8m) LiDAR에서 얻은 높이 측정치보다 더 정확하다는 것을 발견했다(평균 오차 i: SD = -0.73 + 0.43m).LiDAR 유도 높이 측정은 좁은 빔 설정에서 Douglas-fir(-1.05 i: 0.41 m)보다 폰데로사 소나무(-0.43 i: 0.13 m)에서 더 정확했다.기존 필드 기법(-0.27 2 0.27 m)을 사용하여 획득한 나무 높이는 LiDAR(-0.73 i: 좁은 빔 설정의 경우 0.43 m)를 사용하여 얻은 높이보다 정확했다.

Kelly [43]등은 North Carolina의 표적 영역에 대한 20피트(6.1-m) 크기의 LiDAR가 개별 나무를 측정하기에 충분한 세부 정보를 가지고 있지 않지만, 성숙한 숲과 가장 키가 큰 나무가 있는 가장 잘 자라는 장소를 식별하기에 충분하다는 것을 발견했다.그들은 물과 주택의 지붕과 같은 반사율이 높은 표면이 데이터 지도에서 키 큰 나무로 잘못 나타나는 것을 발견했으며, 이러한 잠재적 오보를 식별하기 위해 지형 지도와 LiDAR 사용을 조정할 것을 권고했다.LiDAR 지도에 위치한 일부 키 큰 나무 위치에 대해 개별 나무의 실제 나무 높이를 과소평가한 것이 발견되었으며, 이 분해능에서 LiDAR가 숲 캐노피의 모든 잔가지를 감지하지 못한 것으로 보인다.LiDAR를 사용하여 키가 큰 나무를 찾을 뿐만 아니라 LiDAR를 사용하여 오래된 숲을 찾을 가능성도 있습니다.알려진 오래된 성장 부지를 LiDAR의 두 번째 성장 부지와 비교할 때, 오래된 성장 부위는 종종 현저하게 균일한 간격의 나무 쓰러짐 간격 때문에 훨씬 더 질감 있는 캐노피를 가지고 있다.LiDAR 및 기타 데이터 소스를 사용하여 다양한 유형의 노성장 숲을 예측할 수 있는 방정식을 찾는 것은 노성장 숲을 더욱 보존할 수 있는 과학적 연구의 중요한 영역입니다."

전 세계 캐노피 높이 지도는 2010년 마이클[44] 렙스키에 의해 LiDAR를 사용하여 개발되었으며 1년 후 NASA 제트 [45]추진 연구소의 마크 시마드가 이끄는 팀에 의해 업데이트되었습니다.더 작은 버전의 지도는 [46]나사의 지구 관측소 웹사이트에서 찾을 수 있다.

LiDAR는 높은 나무 사이트를 검색하고 높은 나무 발견 가능성이 가장 큰 사이트 내의 영역을 찾기 위해 국세청 구성원에 의해 자주 사용되어 왔다.그들은 LiDAR가 방문 전 위치를 찾는 데 유용한 도구라는 것을 알았지만, 정확성을 위해 값을 그라운드 처리해야 한다.Michael Taylor는 다음과 같이 쓰고 있습니다.Humboldt Redwoods State Park와 같은 평지에서 LiDAR는 보통 정확도가 3피트(91cm) 이내이며 보수적인 경향이 있었습니다.가파른 언덕 지역의 경우, LIDAR는 종종 20피트(6.1m) 더 높게 추정되는데, 이는 레드우드가 더 많은 빛을 얻기 위해 열린 지역을 찾을 때 노치 협곡에서 아래로 기울어지는 경향이 있기 때문이다.트리가 협곡 근처에서 자라는 경우 LiDAR의 과도한 견적은 예외라기보다는 표준이었습니다.아마도 레드우드 국립공원의 LiDAR 대상 나무의 50%만이 실제로 350피트(110m) 이상의 나무였을 것이다.Humboldt Redwoods State Park에서 350피트(110m)가 넘는 LiDAR 반환의 거의 100%는 실제로 350피트(110m)가 넘는 나무였습니다.지형과 접지/트렁크 인터페이스가 얼마나 잘 포착되었는지에 따라 달라집니다.가파르고 밀도가 높은 캐노피의 경우 지반 결정이 [47]매우 어렵습니다.「트리 측정에 LiDAR 를 사용하는 방법의 개요는, Paul Jost 에 의해서 NTS [48]의 Web 사이트에 기재되어 있습니다.미국 대부분의 데이터는 USGS[41] 또는 다양한 주 정부 기관에서 다운로드할 수 있다.몇 가지 다른 데이터 뷰어를 사용할 수 있습니다.이센버그와 세척은 구글 [49]어스에서 LiDAR를 시각화하는 소프트웨어를 개발했다.또 다른 뷰어는 Fusion이라고 불리는 LiDAR 뷰잉 및 분석 소프트웨어 툴로 미국 산림청 연구부(Research Branch)의 Silviculture and Forest Models Team에 의해 개발되었습니다.Steve[50][51] Galehouse는 Fusion 소프트웨어를 사용하여 Fusion 웹 사이트 자체의 지침을 보완하는 단계별 가이드를 제공합니다.

구글 어스

2012년 구글 어스는 사용자가 폴리곤의 높이를 3D로 조절해 건물과 나무의 높이를 측정할 수 있는 입체광학측정법을[52] 사용하거나, 눈금자 기능을 이용해 구글 어스 [53]프로의 3D 경로에서 물체의 높이를 측정할 수 있는 입체광학 모델을 제공하기 시작했다.Google 어스에는 대략적인 트리 높이에 대한 다른 기법이 있습니다.스트리트 뷰를 사용하여 트리 또는 건물의 꼭대기에 맞춰 새 장소 표시의 높이를 조정할 수 있습니다. 다른 방법으로는 2D 안테나 사진 또는 위성 [54]이미지에서 그림자 길이에서 전체 건물 또는 나무 높이를 추정하는 방법이 있습니다.

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