怎么给一颗活树称重?

经常看到什么某棵珍贵古老的树其主树干达到多少吨的报道,所以好奇他们是怎么称一颗活树的重量的。

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26个答案
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不错的数学建模题。
我想,可以先从给树建模开始,
比如通过RGB-D的照相,使用kinect,或者123D之类的方案建立该树的3D模型,
然后图像识别区分出树叶和树干。树叶的部分比较好处理,摘些叶子测平均值和方差。
树干的话呢,也许可以钻根树芯,或者做个CT,我不知道是否有这么大的CT机。本质上CT就是多角度的X光照片而已。所以也许有分体式的。
这样可以算出树干的密度分布,特别是不同粗细位置的密度也许是不同的,然后统统积分之。
剩下的根系,我完全想不出来方案了。也许用上超声?或者某种染料?或者根据同种的树种,计算地面上体积和地面下重量之间的关系,算经验公式。不过那样大概会搞死很多树。

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恰好做过类似的工作

生态学和植物学的森林群落研究中乔木的生物量是一个比较重要的指标
相关的研究方法也比较成熟了,Google关键词“乔木生物量”应该能找到不少有用信息

我相信没有人无聊到研究某一棵树的重量啦
通常只有涉及种群/群落研究的时候,我们有一套方法可以用来测定乔木的生物量,方法很简单:

1.划定样地,测定样地中乔木的几个关键指标——树高、胸径和冠幅;
2. 选择几个有代表性的个体伐倒称重;
3.根据伐倒样本的各项指标建立关于其生物量的回归方程;
4.将其他个体的各项指标代入上一步的回归方程中,估算出它的生物量。
5.完成测量后,可能需要再伐倒一些个体称重,检验回归方程的误差。

当然,这里面的道理说起来简单,实际上不论是划分样地,选择测量的指标(取决于你想要建立几元回归模型),选择代表性个体还有选择不同的回归模型都有很大的学问。尤其是回归模型,至少我学的那会还没有什么公认的误差比较小的模型,你可能需要尝试几种模型才能筛选出误差较小的方程。

回到这个问题
既然有人做研究,就肯定会留下很多数据,甚至是他们用过的公式
利用这些公式和经验数据,就可以粗略地对某一棵你完全没有进行过伐倒测量的大树的生物量/质量进行估测了
不仅可以估计地上部分,还可以估计地下部分哦(LZ曾在IPCC的报告中看到过类似的数据,相信其他人也应该做过)

所以只要这棵树不是特别奇葩的种,有人之前做过它的研究,就可以利用他们的研究成果大致估算出它的重量,这个数据做科研当然是不行的(误差很大,甚至不能验证!),但是用来做新闻应该还是可以接受的吧

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诸葛不亮_Pkuxkx电子科技大学学士,现任程序猿

2013-09-26 21:50

在浇的水里用放射性同位素标记法进行标记,然后扫描可以建立整棵树从树根到树叶的三维模型,然后就简单了,测一下树根树干树叶三个部位的含水量,估算下密度就差不多了

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估算密度,估算体积,不就得了。特精确的做不到吧。

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树的不同部分分别随机取样测密度,然后整棵照CT,然后积分

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三体-海人农艺师 水稻育种

2013-09-26 22:02

实验室做过称大田作物的全重试验,比如水稻,玉米。
连根把所有泥土挖走,之前要根据一般植株的根系分布估算出一个大致范围来,或者,直接是培养箱培养出来的植株。
然后就是仔细地洗掉所有的泥土了。植物的生命力强着呢,只要操作足够小心,根系一般不会有大的损伤。当然,有点儿损伤植物也死不了的。
第三步嘛,晾干表面水分,称重。

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李玄乂林业工程学在读

2013-09-28 08:18

我的话专业跟这个有关, 一般来我学习过的是采伐公司会有一个由当地研究机构开发的树木生长模型, 这个是经过研究机构通过统计学的胜利(误)统计出来的. 而后会有巡视员(cruising; survey man)用便携仪器采集树木生长信息, 例如pruning hight(修枝高度), creep(好像翻译是轴偏移程度还是弯曲度啥的), 树枝枝粗细等数据, 最后带入软件模拟出体积, 我们一般不关心质量因为活树的水分含量(百分比)差异太大, 而成材又不会用重量出售. 只有chip(碎木)或者pulp(纸浆木)会按质量出售. 而那都是在被干燥之后了.

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支持者: 鲭鱼罐头厂

看到这个问题就想起因为想要知道树多少岁但是没别的方法于是砍断了数年轮……最后终归能算出活了几千岁……
每次都觉得特无语。

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支持者: Happinase

为了让被称的树活着,却要搞死其他几棵树,这显然就是脑子有问题嘛~

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不弄死的前提下,挖出来称啊!

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挖出来放水里测浮力通过两次外加已知力建立方程(应该不会被淹死吧?)

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/擦汗
哪那么复杂 有一种公式叫经验公式
/坏笑
你也没办法证明它是错的

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估算
先量取树木的主树干主要数据算出体积然后乘以密度就可以了

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同一种植物的树干密度应该基本没多大区别的吧,然后把树干和主要树枝按照圆柱体体积公式一算,就可以了

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铁器KSY玩多了超级玛丽,最后成为管道工

2013-09-22 08:17

一般都是估算的,林木员测量各种数据之后,以经验估算的

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xeonophenis西太平洋大学忽悠学博士

2013-09-26 22:22

首先确定好称重的精度。
在不搞死这棵树的情况下,搞死大量同类的样本树,可以取多组样本。
第一组样本是体格基本相似的同类树,搞死测重,做正态分布,样本数量根据目测相似精确度及目标数侧重精确度而定。
第二组样本取各种树龄的同类树,搞死侧重,做重量\树龄曲线,测目标树树龄代入曲线。
第三组样本取

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据说有种三维扫描,常用在建筑方面的。

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你们这些技术宅,我恨死你们。
其实只是对树干进行近似估算,根据平均密度和树干的粗细,简单地算算就可以了。如果要精确一点的,可以把地下根系也估算一下就可以了。

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如果是一个跟踪实验的话,让树长在全封闭环境里,然后检测减少了多少气体就可以得到一个大致准确的数据了

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我们初二上物理书上有一章是有关于密度的,里面说了用这个算人民英雄纪念碑的重量,我想啊,可不可以也仿照这个算法,查一下密度再算……

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sandman826土木工程路桥专业泥瓦匠

2013-09-19 15:56

首先要解决的问题是:为什么要给活树沉重?

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