樹幹解析の方法
樹幹の体積の求める方法としては水浸漬法や区分求積法などがあります。SDAでは軟X線デンシトメトリーにより年輪内部の容積密度数を把握し、重量を計算することを前提としていますので、材は乾燥状態で軟X線撮影する必要があります。そこで、水に浸して容積を測定する方法は除外し、区分求積法を用いることとしました。区分求積法の基本的な考え方は各断面における半径のデータをもとに、梢端部とその下の円柱の体積を別々に求めて合計する手法です。梢端部の体積は円錐または放物線体の体積を求めます。
スマリアン式
区分求積法における梢端部以外の体積の求め方にもいくつかの方法があります。代表的な方法としてはSmalian式があり、その考え方は下図のとおりで求積式は下式のとおりで平均断面積法と呼ばれています。
Smalian式による区分求積
V=((g0+gn)/2+g1+g2+・・・+gn-1)×l+V´
ここで、
g0〜n= 断面積
l = 材長(標準は2m)
V´ = 梢端部の材積
l´ = 梢端部の長さ
円錐台式
樹木から短い間隔で円板を採取できる場合は円錐台の体積を求めることで精度の高い体積を計算することができます。各断面間の体積について、当年の体積から前年の体積を減算することで毎年成長した材積を算出しています。
円錐台の体積は次式で求めることができます。
V1=(SL+SH+√(SL×SH)×L/3
ここで
V1=円錐台の体積
SL=底面の面積
SH=上面の面積
H =材の長さ
円錐の体積は次式で求めました。
V2=SL×L/3
ここで
V2=円錐の体積
SL=底面の面積
H =梢端部の長さ
このほかに、ナイロイド体を使った区分求積法があり、これら3つの式を比較するとその考え方の違いが良くわかります。
ナイロイド体
円錐台
スマリアン
SDAでは上記3種類の体積算出方法を利用することができます。