角規常數

角規常數是林學中用於無樣地抽樣的關鍵參數，由奧地利學者畢特利希於1947年提出。其核心功能是通過固定視角建立抽樣機率模型，將實測樹木株數轉換為單位面積斷面積或材積值。該參數分為水平角規常數（Fg）和垂直角規常數（Fh），常用數值範圍為1-4，數值選擇需根據林分密度和平均直徑進行調整。在坡度超過5°的地形中，觀測需乘以secθ進行修正。

基本介紹

• 外文名：Basal Area Factor
• 別稱：斷面積係數
• 提出者：沃爾特·畢特利希
• 提出時間：1947年
• 套用領域：森林資源調查
• 相關方法：水平點抽樣法

定義與理論

角規常數（Basal Area Factor，BAF）亦稱斷面積係數，是角規測樹法的核心參數。其實質為樣圓面積與林地面積的比例係數，通過固定角規缺口寬度ω與直尺長度L的比值（ω/L）確定測量視角α，構建機率比例抽樣模型。奧地利林學家畢特利希基於此原理，於1947年首創水平點抽樣法。

計算公式

水平點抽樣中，每公頃斷面積計算公式為：
$$ G = Fg \times Z $$
其中G為公頃斷面積（m/ha），Fg為角規常數，Z為計數株數。當角規桿長L=50cm時，缺口寬度1cm對應Fg=1。常用常數包括0.5、1、2、4四檔，對應不同的測量精度要求。

參數選擇原則

• 地形因素：坡度超過5°時需將Fg乘以secθ進行修正，具備自動坡度校正功能的角規可豁免此步驟
• 林分特徵：鬱閉度高、平均直徑大的林分建議採用較大常數（如Fg=4），避免因樣圓半徑過小導致漏測
• 精度效率平衡：Fg值越大，樣圓半徑越小，測量耗時減少但誤差風險增加

操作規範

在典型套用場景中：

1. 樣圓半徑確定：胸徑d的樹木對應臨界水平距R=50d/(Fg×√π)，例如Fg=1時，胸徑20cm樹木的樣圓半徑為10m
2. 計數規則：僅統計樹幹胸徑斷面完全遮擋角規缺口的樹木
3. 垂直抽樣：需結合垂直角規常數Fh（通常取2）與眼高以上樹幹段長度參數

技術發展

1957年我國引入該方法後，開發出稜鏡角規、自平角規等專用測器。現代套用中，水平點抽樣相較傳統樣地調查可節省1/3至1/2時間。該方法作為PPS（機率比例抽樣）的典型套用，使單株林木被抽中機率與其斷面積成正比，形成完整的無樣地抽樣體系。