การศึกษาการวัดเส้นผ่านศูนย์กลาง ความสูง และปริมาตรของต้นไม้โดยใช้กล้องวัดมุมอิเล็กทรอนิกส์ (Electronic Theodolite)

การศึกษาการวัดเส้นผ่านศูนย์กลาง ความสูง และปริมาตรของต้นไม้โดยใช้กล้องวัดมุมอิเล็กทรอนิกส์ (Electronic Theodolite)

การวัด เส้นผ่านศูนย์กลาง ความสูง และปริมาตรของต้นไม้ เป็นกระบวนการพื้นฐานในงานด้านป่าไม้ เนื่องจากข้อมูลเหล่านี้ส่งผลต่อการบริหารจัดการทรัพยากรป่าไม้ การประเมินสุขภาพของต้นไม้ และการวางแผนการใช้ประโยชน์ที่ดินในภาพรวม นักวิจัยให้ความสนใจในการหาเทคนิคที่มีความแม่นยำ ประหยัดเวลา และเหมาะสมกับสภาพพื้นที่หลากหลายมาตั้งแต่อดีต ยกตัวอย่างการทำงานของ Pressler (1855), Schliffel, Jonson และ Xu Yuxiang (1990) ที่ได้นำเสนอวิธีการวัดต้นไม้ชนิดต่าง ๆ ตลอดจนการปรับใช้เทคโนโลยีสมัยใหม่ ไม่ว่าจะเป็น เครื่องสแกนเลเซอร์ 3 มิติ, Digital Close-Range Photogrammetry, LIDAR ไปจนถึงการใช้ Total Station และ Electronic Theodolite เพื่อให้การวัดมีความถูกต้องยิ่งขึ้น

วิธีการทดลอง

1. เครื่องมือที่ใช้
     - กล้องวัดมุมอิเล็กทรอนิกส์ (Electronic Theodolite): ใช้เก็บข้อมูลมุมเพื่อ             
     - คำนวณความสูงและรายละเอียดทางเรขาคณิตของต้นไม้
     - Total Station: ใช้วัดค่าที่เกี่ยวข้องกับการคำนวณปริมาตรต้นไม้ได้อย่างละเอียด
     - เครื่องวัดเส้นผ่านศูนย์กลางที่ระดับอก (DBH Measuring Tape): วัดเส้นผ่านศูนย์กลางต้นไม้ที่ระดับอก

2. ตัวอย่างต้นไม้ในการทดลอง
     - เลือกต้นไม้จำนวน 87 ต้น จากป่าในกรุงปักกิ่ง
     - แบ่งกลุ่มต้นไม้เป็น ขนาดใหญ่, ขนาดกลาง, และ ขนาดเล็ก เพื่อศึกษาอิทธิพลของขนาดที่มีต่อความแม่นยำในการวัด

3. ค่าที่วัดและการวิเคราะห์
     - เส้นผ่านศูนย์กลางที่ระดับอก (DBH): ใช้เครื่องวัด DBH Tape
     - ความสูงต้นไม้: วัดด้วยกล้องวัดมุมอิเล็กทรอนิกส์ (Electronic Theodolite)
     - ปริมาตรต้นไม้: คำนวณจากข้อมูลมุมและระยะด้วย Theodolite และ Total Station
     - วิเคราะห์ข้อผิดพลาดด้วยวิธี F-Test เพื่อประเมินความแตกต่างระหว่างค่าที่วัดได้กับค่าจริง

ผลการศึกษา

1. ความคลาดเคลื่อนในการวัดความสูงต้นไม้ เฉลี่ยอยู่ในช่วง 0.29% - 0.89%
2.ความคลาดเคลื่อนในการวัดเส้นผ่านศูนย์กลางต้นไม้ (DBH) อยู่ในช่วง 0.44% - 0.59%
3.ความคลาดเคลื่อนในการวัดปริมาตรต้นไม้ อยู่ในช่วง 0.31% - 0.99%

ผลการวิเคราะห์บ่งชี้ว่า ขนาดของต้นไม้มีผลต่อระดับความคลาดเคลื่อน โดยในต้นไม้ขนาดใหญ่ Populus cathayana Rehd มีความคลาดเคลื่อนสูงกว่า Populus tomentosa ส่วนกลุ่มต้นไม้ขนาดเล็ก Populus cathayana Rehd ยังคงมีความคลาดเคลื่อนสูงกว่าชนิดอื่นเช่นกัน อย่างไรก็ตาม เมื่อทดสอบด้วย F-Test พบว่า ไม่มีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญ ระหว่างค่าที่วัดได้จากกล้องวัดมุมอิเล็กทรอนิกส์กับค่าจริงจากต้นไม้ที่ถูกโค่นมาคำนวณโดยตรง

ข้อเสนอแนะ

อาจพิจารณา สภาพแวดล้อม เช่น แสงแดด เงาจากใบไม้ หรือระยะทางในการวัดที่อาจส่งผลต่อความแม่นยำ
การผสานเทคนิค LIDAR หรือ 3D Photogrammetry เข้ากับ Theodolite จะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพและความละเอียดในการเก็บข้อมูลต้นไม้ในพื้นที่กว้าง

สรุป: กล้องวัดมุมอิเล็กทรอนิกส์เป็นเครื่องมือที่มีศักยภาพและความน่าเชื่อถือสูง สำหรับการวัดความสูง เส้นผ่านศูนย์กลาง และปริมาตรของต้นไม้ เหมาะกับงานสำรวจและบริหารจัดการทรัพยากรป่าไม้ในภาคสนาม ช่วยให้ได้ข้อมูลที่รวดเร็วและแม่นยำ โดยเฉพาะเมื่อต้นไม้มีจำนวนมากหรือมีลักษณะหลากหลายในการเก็บตัวอย่าง

สรุปจากบทความในวารสาร Sustainability, 2022, Vol. 14, Issue 12, Article 6950 (โดยคณะนักวิจัยจาก MDPI)