Home หลักวิธีดำเนินการตรวจวัดสิ่งแวดล้อม l Protocol การวัดความสูงของต้นไม้ (Tree Height)

การวัดความสูงของต้นไม้ (Tree Height)

การความสูงของวัตถุ เช่น วัดความสูงของต้นไม้ ความสูงของตึก เป็นต้น นักเรียนอาจไม่สามารถวัดได้โดยตรง เราสามารถใช้ไคลโนมิเตอร์ (Clinometer) ซึ่งเป็นเครื่องมือแบบง่ายๆ สำหรับวัดมุมเพื่อหาความสูงของวัตถุ มีเส้นโค้งวงกลมที่มีขีดแบ่งช่ององศาตั้งแต่ 0 ถึง 90 องศา ดูภาพที่1 เมื่อนักเรียนยกไคลโนมิเตอร์ขึ้นมองวัตถุผ่านหลอดพลาสติก เส้นเชือกที่ผูกน็อตโลหะ หรือ วงแหวน ไว้จะตกลงมาตามแรงโน้มถ่วงของโลกมาสัมผัสส่วนโค้งของวงกลมเกิดมุม BVW ซึ่งจะมีค่าเท่ากับมุม BAC ซึ่งเป็นมุมเงยของไคลโนมิเตอร์ นักเรียนสามารถอ่านค่ามุม BVW ได้จากไคลโนมิเตอร์ ถ้านักเรียนทราบค่ามุมเงยและระยะทางที่ห่างจากวัตถุ นักเรียนก็สามารถคำนวณความสูงของวัตถุด้วยสมการอย่างง่ายได้

draft-clinometer1

ภาพที่ 1 ไคลโนมิเตอร์

วิธีการตรวจวัด

ขั้นตอนที่ 1 เลือกต้นไม้

ในพื้นที่ศึกษาของนักเรียน ให้นักเรียนวัดความสูงของทั้งพืชพันธุ์เด่น (พืชพันธุ์ที่มีมากที่สุดในพื้นที่ศึกษา) และพืชพันธุ์เด่นรอง  (พืชพันธุ์ที่มีมากรองลงมาในพื้นที่ศึกษา)

1.  ถ้าพืชพันธุ์เด่นในพื้นที่เป็นไม้ยืนต้น (คือ ต้นไม้ที่มีความสูงมากกว่า 4-5 เมตร) ให้เลือกตัวอย่างต้นไม้เพื่อวัดความสูงต้นไม้จำนวน 5 ต้น โดยเลือกต้นที่ใหญ่ที่สุดและเล็กที่สุดแต่มีเรือนยอดอยู่ในระดับสูง อย่างละ 1 ต้น และต้นขนาดกลางอีก 3 ต้น และทำเครื่องหมายไว้

2. ถ้าพืชพันธุ์เด่นรองเป็นไม้ยืนต้นให้ใช้วิธีเดียวกับข้อ 1 แต่ถ้ามีน้อยกว่า 5 ต้น ให้รวมต้นไม้จากสปีชีส์อื่นให้ครบ 5 ต้น แล้วทำเครื่องหมายไว้

ขั้นตอนที่ 2 ใช้ไคลโนมิเตอร์วัดความสูง

1. เลือกต้นไม้ที่ต้องการตรวจวัดความสูง 1 ต้น ถ้าเป็นไปได้ควรเลือกต้นไม้ที่ตั้งอยู่บนพื้นระดับเดียวกับผู้สังเกต  เลื่อนระยะทางระหว่างผู้สังเกตให้ห่างจากโคนต้นไม้พอสมควร และบันทึกระยะทางจากผู้สังเกตถึงโคนต้นไม้ไว้ ระยะทางนี้ก็คือเส้น AC ดังภาพที่ 2

2. วัดและบันทึกความสูงระดับสายตาผู้สังเกตจนถึงพื้นดิน

3. มองผ่านหลอดพลาสติกบนไคลโนมิเตอร์ไปยังปลาย ยอดสุดของต้นไม้  เส้นเชือกที่ผูกน็อตโลหะ หรือ วงแหวน ไว้จะตกลงมาตามแรงโน้มถ่วงของโลกดังภาพที่ 2 จะทำให้เกิดมุมเงย BAC ดังภาพที่ 1 จดบันทึกค่ามุมเงยไว้

use-clinometer

ภาพที่ 2  การวัดความสูงของต้นไม้โดยการใช้ไคลโนมิเตอร์

ขั้นตอนที่ 3 คำนวณความสูงของต้นไม้

ตัวอย่าง สมมติให้นักเรียนยืนห่างจากโคนต้นไม้เป็นระยะทาง 60 เมตร และมองจุดยอดสุดของต้นไม้ผ่านไคลโนมิเตอร์ โดยตาของนักเรียนสูงจากพื้นดิน 1.5 เมตร ซึ่งนักเรียนจะอ่านค่ามุมเงยได้ 24 องศา

วิธีการคำนวณ

1. จากสมการการหาค่า TANGENT    สามารถคำนวณหาความสูงของต้นไม้ตั้งแต่ระดับเหนือสายตาของนักเรียนจนถึงจุดยอดสุดของต้นไม้ (BC) ได้

Tan A = BC/AC

จากสมการข้างบนนักเรียนสามารถแทนค่าได้ดังนี้

มุมเงย (Tan A)       =             Tan 24

ระยะทางจากนักเรียนถึงโคนต้นไม้ (AC)     =             60  เมตร

ความสูงของต้นไม้ตั้งแต่ระดับเหนือสายตาจนถึงจุดยอดสุดของต้นไม้ (BC) คือ สิ่งที่ต้องการหา

Tan 24            =            BC / 60

BC               =             60 (Tan 24)

BC               =             60 (0.45) = 27 เมตร

2.  หาความสูงของต้นไม้ทั้งต้น โดย

ความสูงของต้นไม้ทั้งต้น     =     ความสูงของ BC  +  ความสูงจากพื้นดินจนถึงระดับสายตาของนักเรียน


=     27   เมตร   +  1.5 เมตร

=     28.5   เมตร