形高是林學專業用於測算單株樹木材積或林分蓄積量的核心指標，由胸高形數與樹高乘積構成，具有數值穩定的特性。該概念最早由德國學者海耶爾於1852年提出，經多國學者完善後形成系統測算體系。其套用方法包括常規樣地法和角規樣地法，通過形高表查詢可快速計算蓄積量，在森林資源調查中發揮重要作用。
基本介紹
- 學科範疇：森林測計學
- 核心定義：材積與胸高斷面積比值
- 提出時間：1852年
- 計算公式：FH=M/G（林分）
- 形高表類型：一元/二元/多元體系
- 數值特性：穩定性強
基本定義,發展歷程,形高表體系,套用技術,常規樣地法,角規樣地法,
基本定義
形高（form height）作為複合測算指標包含兩層含義：
- 單株層面：樹木材積（V）與胸高斷面積（g）的比值，數學表達式為 fh=V/g
- 林分層面：單位面積蓄積量（M）與胸高斷面積（G）的比值，公式寫作 FH=M/G。形高（form height）為單株樹木材積或林分單位面積蓄積量與相應胸高斷面積的比值，作為胸高形數與樹高乘積的複合變數特性，強調其數值穩定性特徵。
該指標包含了胸徑與樹高的雙重變數，其數值穩定性源於形數與樹高的負相關關係，這一特性使其較單一形數指標更具套用價值。
發展歷程
形高理論體系的構建經歷了三個階段：
- 理論奠基期（19世紀中葉）：德國林學家海耶爾首次提出形高概念，為立木材積測算提供新思路
- 體系完善期（19世紀末）：舒伯格、雷耶等學者相繼編制實用形高表，建立角規測樹技術基礎框架
- 套用拓展期（20世紀中葉）：畢得利希於1947年改進角規理論，推動形高表在複雜林分中的套用普及
形高表體系
根據參數複雜度可分為三類：
- 一元形高表：僅依據胸徑參數編制，適用於同質性強的林分，占實際套用量的80%以上
- 二元形高表：通過材積錶轉換或形數-樹高關係推導的編制方法，套用場景包括常規樣地法與角規樣地法兩種測算模式
- 多元形高表：分類闡述一元、二元、多元形高表的編制原理與套用場景，說明其通過材積錶轉換或形數-樹高關係推導的編制方法
編制方法包含材積錶轉換法和形數-樹高關係推導法兩類，其中通過材積錶轉換建立的形高表占比達73%。
套用技術
常規樣地法
包含三個操作步驟：
- 設定標準樣地進行每木檢尺，記錄胸徑數據
- 按2cm徑階整化測量數據，計算各徑階斷面積
- 查對應形高表計算總蓄積量，該方法精度可達±5%
角規樣地法
採用畢得利希改進理論：
- 通過角規繞測確定計數木
- 直接讀取形高值計算蓄積
- 較常規方法效率提升顯著
在速測鏡望高法中，通過測定相對形高指標可實現無伐倒測量，使單株測算時間縮短至3分鐘以內。
