原始森林裡的高聳巨木總是讓人嘆為觀止,仰望樹冠直入雲霄,內心不禁會有個疑問,這棵樹多高呀?在調查一片森林時,森林調查人員需要紀錄樹種、胸徑、樹高…等基本資料,測量樹高的方法很多種,我們今天就來介紹幾種常用的測量樹高的方式吧!
最簡單的測量方法,就是目視評估法了,直接用肉眼評估樹高,不過這個方法通常不太準確,若要快速估計的話,可以請一人站在樹底下,用對方身高當參考,粗略的算出樹高;或者是精確測量出一株樹高之後,以這株樹當參考點來評估它附近樹木的高度,那要如何精確測量呢?以下提供幾種方法給大家參考。
以目視評估法估計臺灣杉樹高,樹高為7個解說員高,解說員身高170公分,樹高為11.9公尺 林庭緯 攝
我們都知道,樹高跟胸高直徑隨著樹齡一起增加,因此有人研究出胸徑-樹高曲線,用胸徑去換算出它的樹高。胸徑測定比樹高來的方便,但這種方法的缺點是每一種樹種都有各自的胸徑-樹高曲線,不同樹種之間並不能通用,胸徑-樹高曲線通常用於樹種及環境單一的人工林。
臺灣杉的樹高(Height)-胸徑(DBH)曲線 林政融、顏添明(2021)
H =148.85+4.20D-0.03D2-156.24log D
測量臺灣杉胸徑為65.2 公分 林庭緯 攝
梅峰的台灣杉胸徑為65.2 cm,代入臺灣杉的樹高(Height)-胸徑(DBH)曲線,得知樹高約為12.5公尺。
測高桿的測量原理非常簡單,就是把測高桿伸到與樹一樣高,然後看桿子多高,此方法操作容易,但缺點是耗時間,每換一棵樹就要重新伸桿子,而且有長度限制。
以測高桿測量梅峰農場的青楓,約為6.45公尺 林庭緯 攝
不知道各位在寫高中數學考卷的時候,有沒有用過三角函數算樹高,只要用傾斜式測高儀測量出樹冠仰角,以及用皮尺測量距離就能算出來了唷,可以看以下例子示範。這棵是梅峰的台灣杉,透過儀器看出樹頂角度為55.8度,距離樹9.8公尺,透過三角函數計算得知紅色線段部分樹高為14.4公尺,再加上眼高1.56公尺(橘色線段部分),算出樹高為15.96公尺。
傾斜式測高儀 屏科大森林系GIS暨RS研究室 提供
傾斜式測高儀計算示意圖 林庭緯 攝
最後要來介紹的是現在的新科技,用光達來測量樹高,光達是甚麼呢?可以把它當作掃描機,它會打出光線,透過計算光反射回來的時間來測量距離,光達可以分成地面光達及空載光達兩種,前者是放在地面上做全方位掃描,後者是將儀器掛在飛機上進行掃描。
地面光達 屏科大森林系GIS暨RS研究室 提供
地面光達掃描後,可在電腦中算出樹高 屏科大森林系GIS暨RS研究室 提供
不同的測量方式,往往會有不同的數據呈現,像是以目視評估法、樹高-胸徑曲線、傾斜式測高儀所測得的台灣杉樹高分別為11.9公尺、12.5公尺、15.9公尺。根據自己的目的因地制宜選擇最適合的測量方式,就能更有效率達成目的。在台灣有一群人專門在找台灣最高的樹木──「找樹的人」團隊,2022三月他們在中央山脈發現了卡阿郎巨木,估計有81~82公尺,可能是目前台灣發現最高的樹!大家也可以想想看,他們用了多少方法去找到這棵樹並測量出來唷!
卡阿郎巨木(臺灣杉,估計81~82公尺) FB粉絲專頁 找樹的人 提供
引用文獻
(1) 林政融、顏添明 應用不同結構樹高曲線式模擬臺灣杉人工林之效果評估台灣林業科學 36(2): 111-25, 2021
*本文由教學研究組林倉億提供
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