Есть ли простой способ измерить высоту дерева?

Я хочу установить антенну для интернет-сервиса, которая должна будет очистить некоторые деревья на территории моего соседа, потому что для ее работы требуется прямая видимость.

Я действительно недостаточно доверяю своим навыкам оценки, чтобы тратить деньги на опору, которая может быть слишком короткой или слишком высокой. А лезть на дерево с рулеткой (во дворе у соседей) немного навязчиво и опасно.

Есть ли умный способ, которым я могу получить достаточно точную (в пределах 5 футов или около того) оценку высоты дерева, кроме как на глаз?

Я думал о том, чтобы собрать кучу 10-футовых труб из ПВХ и прикрепить их к дереву, но примерно к 30 футам это станет довольно громоздким, а деревья по крайней мере такие же высокие.

Моя другая мысль — вырваться из моих старых учебников по триггерам и использовать угол/расстояние до дерева, но кажется, что будет довольно сложно правильно определить угол, может быть, с помощью лазерной указки или чего-то еще?

Любые другие идеи?

Я почти уверен, что у меня была подобная проблема в старшей школе (хотя это было много лет назад), учебник по триггерам может быть просто решением.
Знать высоту сегодня явно полезно. Но не забывайте, что деревья не статичны: они растут. Возможно, вы захотите рассмотреть несколько лет роста вашего планирования местоположения....
Земля в вашем дворе и во дворе вашего соседа идеально ровная и ровная?
NB : Большинство ответов основаны на том, что дерево перпендикулярно земле.
Кажется, это было в рассказе о Шерлоке Холмсе.
Боже, половина вопросов здесь будет решена копией "карманной справки от гловера"

Ответы (21)

Найдите палку такой же длины, как ваша рука. Держите руку прямо и на одном уровне с палкой, направленной прямо вверх (90° к вытянутой руке). Идите вперед/назад, пока кончик палки не совпадет с верхушкой дерева. Теперь ваши ноги находятся примерно на таком же расстоянии от дерева, как и его высота. (Для более точного приближения вернитесь на дополнительное расстояние высоты вашей руки над землей.) Соотношение верно только в том случае, если дерево значительно выше вас, а земля относительно ровная. Проверенный временем логгерный метод. Простой.

образуя прямоугольный треугольник с линией взгляда под углом 45 градусов.

Мне нравится этот, никаких инструментов или математики (особенно если вы знаете длину своего шага). Просто палка и немного ходьбы.
У меня проблемы с визуализацией этого. Можете ли вы предложить некоторые наглядные пособия?
извините за ???? ржунимагу. Это способ увидеть, где будет конец дерева, когда оно упадет. Визуала нету, извините. Математика этого проста, если длина вашей руки 36 дюймов, а длина палки 36 дюймов, удерживая палку прямо, вытянув руку на уровне глаз, вы создаете линию обзора под углом 45 градусов, то есть равнобедренный треугольник. Отсюда следует, что высота дерева равна вашему расстоянию от дерева. Дай или возьми фут или около того. Хорошая быстрая точная оценка.
Что сказал Ширлок; вы создаете равнобедренный прямоугольный треугольник (45-45-90) с помощью палки и руки, который проецируется на дерево в вашей перспективе; когда вершина дерева совпадает с палкой, дерево теперь является частью гораздо большего треугольника с теми же углами, а две стороны треугольника 45-45-90, которые образуют угол 90* (которые являются высотой дерева и расстояние от ствола до ваших ног) будут одинаковой длины. Это красиво.
@keith: Спасибо за хорошее ясное объяснение моей запутанной математики.
Я предполагаю, что это подразумевалось, но конкретно не было указано, что ваши ноги должны быть на том же уровне (или близко) к тому месту, где дерево входит в землю.
@ billoreid: Ая, это правда.
Разве ваши руки и глаза не должны быть прижаты к земле, чтобы это сработало? Если вы стоите, вам нужно добавить высоту руки от земли к измеренному расстоянию.
Извините, но Дерево+Глаз+Ноги не образуют равнобедренного треугольника. Скорее трапеция. Лазер прав, вы должны рассмотреть треугольник Дерево+Глаз/Рука и добавить высоту вашего Глаза/Руки.
Я только давал метод оценки высоты дерева. Я не думаю, что вопрос задан для того, чтобы быть точным до дюйма. Лазер абсолютно прав в том, что касается математики. вам нужно добавить расстояние от земли до вашего глаза, чтобы быть более точным.
@ Винсент Роберт: Помните, что это трюк с лесозаготовителем ... Если вы спилите дерево на высоте своей руки, вам не нужно добавлять эту высоту к вашей первоначальной оценке;)
Схема неверна. Ваше глазное яблоко находится не на плече; поэтому треугольника нет. Вы можете исправить это, подняв руку на уровень глаз, а не плеча.
Возможно, самый простой способ добиться большей точности — держать руку прямо и поднять ее так, чтобы ладонь была на уровне глаз; затем найдите палку на таком же расстоянии от лица и руки, держите ее под углом 90 градусов к земле и продолжайте. Это ставит ваш взгляд на треугольник. Для большей точности просто добавьте свой собственный рост к вашему измерению. Вы можете сделать это очень легко, используя палку длиннее вашей руки. Просто возьмите его так, чтобы конец касался лица, а затем используйте запястье, чтобы просто повернуть его так, чтобы он указывал прямо вверх. Быстро и просто. Не выколи себе глаз.
Никто не упомянул, что простой способ получить 45 градусов для метода прицеливания пирамиды Фалеса — это просто сложить лист бумаги, совместив низ листа с одной стороной. Теперь у вас есть диагональ, которая составляет ровно 45 градусов. Вам не нужен специальный инструмент.

Используйте тени...

  1. Измерьте свою тень.
  2. Измерьте себя.
  3. Измерьте тень дерева.
  4. Рассчитайте (тень дерева * ваш рост) / ваша тень = ~высота дерева.

Вам придется делать это в солнечный день (возможно, вам также понадобится помощник), а земля должна быть относительно ровной (уклон сбивает измерения).

+1: если наклон не является непрерывным для длины самой длинной тени, и вы измеряете обе тени на наклоне. Если наклон постоянный, то соотношения теней все равно будут работать :)
Разве вы не можете также использовать дерево плюс тень, плюс угол от кончика тени к кончику дерева, чтобы создать треугольник и вычислить его таким образом?
@John Isaacks: Стараюсь избегать углов, так как их трудно измерить без надлежащего оборудования.
Это должно быть трудно сделать ночью или под дождем... простите, хе-хе, не удержался. мои дьявольские рога вылетели.
@shirlock Я упомянул, что вы должны делать это в солнечный день, кроме того, чьи деревья измеряются под дождем?
Это также не сработало бы, если бы другие деревья или здания прерывали тень, но в остальном это отличная идея.
@BinaryWorrier - наклон вообще не должен быть непрерывным. То, что происходит между основанием дерева и верхушкой его тени, не имеет значения. Необходимо, чтобы наклон (воображаемой) линии между основанием дерева и кончиком тени дерева был таким же, как наклон воображаемой линии между вашими ногами и кончиком вашей тени.
Какова длина твоей тени в полдень? Вы не получите тень за линией капель дерева. Более того, тени меняются в течение дня. Вам придется измерять обе длины тени одновременно или ввести погрешность вращения.
@JulesBartow Полуденная тень будет зависеть от того, где вы находитесь в мире и какое сейчас время года. И да, вам придется одновременно измерять тени.

Возьмите карандаш, отойдите на несколько метров от дерева. Вытяните руку и держите карандаш так, чтобы вы могли измерить высоту дерева на карандаше большим пальцем. Затем поверните карандаш в нижней части дерева на 90 градусов. Отметьте, где расстояние, измеренное большим пальцем, касается земли, и измерьте путь от этой точки до дерева. Это высота дерева.

Я не могу понять эти предложения :/
Начните с вертикального положения карандаша — верхняя часть совмещена с верхушкой дерева, нижняя — отмечена ногтем большого пальца. Поверните его горизонтально, выровняйте ствол ногтем большого пальца, и конец карандаша отметит точную высоту дерева. Это просто гигантский компас.
bennymo просто переносит измерение дерева с вертикали, до которой вы не можете дотянуться, до двух известных точек на земле, которые вы можете измерить с помощью карандаша (или палки).
Нравится этот вариант. Просто и достаточно точно и не требуя математики ;о)
Когда я узнал об этом, это называлось методом «валки деревьев».
Это метод, которому мы будем обучать бойскаутов в нашем районе. Это не обязательно приведет вас к точности в дюймах, но это довольно хорошо для получения точной оценки.

Вы можете сделать это с помощью некоторой базовой тригонометрии (принесите свой калькулятор), если у вас есть способ измерения угла (например, с помощью цифрового транспортира, лазерного уровня с транспортиром/угловым инструментом, угловой линейки и т. д.).

иллюстрация использования тригонометрии для измерения дерева на склоне, зритель не находится на одном уровне с деревом.

  • D - расстояние между вами и деревом
  • а - угол к вершине дерева
  • b — угол к низу дерева (если делать это от земли, то не нужно заморачиваться с измерением b )

Затем вы просто используете кнопку загара на своем калькуляторе, чтобы найти:

  • А = Тан а * D
  • B = Тан b * D
    • (вы также можете просто оценить/измерить B напрямую - если вы стоите на ровной поверхности с деревом, это высота ваших глаз или где бы вы ни измеряли угол)
  • Высота = А + В

Этот метод также работает, даже если вы стоите на земле, которая находится на другой высоте, чем основание дерева — например, вы можете быть на холме, стоя на уровне глаз на полпути к дереву, и он все равно будет работать.

(из http://sylva.org.uk/oneoak/tree_facts.php )

+1 за максимально точный ответ без отрезания всех веток и сброса сверху рулетки.
Отличный ответ, но кажется немного глупым вычислять B, когда вы можете так же легко измерить это (или оценить его и быть в пределах погрешности 1-2 фута)
Да, у меня в основном был тот же ответ, но я сказал добавить свой рост к рассчитанному росту, если вы стояли при измерении угла.
@JohnFx - согласен, если вы находитесь на ровной поверхности с деревом. Если вы находитесь на холме, а основание дерева находится под вами, этот метод все еще работает.
тригонометрия от кашля

Чувак, здесь есть несколько отличных ответов. Я нашел еще один на другом сайте, который я добавлю, чтобы кто-нибудь еще посетил этот вопрос.

Метод цифровой камеры

  1. Возьмите кусок ПВХ-трубы известной длины (самый простой вариант — 10 футов).
  2. Отметьте измеренные интервалы (с желаемой точностью) на трубе.
  3. Привяжите трубу к основанию дерева или попросите кого-нибудь подержать ее.
  4. Сфотографируйте дерево, стоя как можно дальше, но при необходимости увеличивая масштаб, чтобы дерево занимало всю высоту кадра.
  5. Используя инструмент для редактирования фотографий, скопируйте трубу с фотографии и вставьте ее поверх самой себя (виртуально сложив их), чтобы увидеть, сколько потребуется, чтобы сравняться с деревом.
Вы потеряете точность на этом с высокими деревьями. Например, сравните высоту этажей высотного здания на снимке, сделанном с земли. Здание на самом деле не становится меньше наверху.
Это если у вас нет объектива с наклоном и сдвигом, который обеспечивает изображения с коррекцией перспективы. en.wikipedia.org/wiki/…
Вы должны изменить «4» на: Сделайте снимок дерева, стоя как можно дальше, но увеличивая масштаб по мере необходимости, чтобы дерево занимало всю высоту кадра. - Это уменьшает ошибки, вызванные перспективой.
@quamrana хорошее предложение, я обновил ответ, как вы описали.
широкоугольный объектив? :)

Вы также можете попробовать одно из существующих приложений для смартфонов, например это: Smart Measure .

Это на самом деле, кажется, работает очень хорошо. Сначала я попробовал его на относительно высоких объектах известной высоты, и он показал приличную точность. Спасибо!
Я использую Smart Measure, и, кажется, он довольно хорошо работает при подсчете роста моих друзей. Я не пробовал это на крупномасштабном объекте, высота которого мне известна.

Второй вариант теней, используйте плоское зеркало и немного геометрии:

  1. Наполните черную кастрюлю водой, днем ​​она станет отличным зеркалом (лучше не использовать для этого лучшую кастрюлю вашей жены).
  2. Поместите кастрюлю на известное расстояние от дерева, назовите расстояние от середины кастрюли до дерева B1 в уравнениях
  3. Отойдите от кастрюли, пока не увидите верхушку дерева в середине отражения. Измерьте от уровня ваших глаз до земли, прямо вниз, можно назвать это A2. От этой точки на земле до центра кастрюли находится B2.
  4. Теперь у вас есть два пропорциональных прямоугольных треугольника и только один неизвестный — высота дерева (A1). А1/В1 = А2/В2 или А1 = А2 * В1/В2. Или, говоря английским языком, высота дерева — это ваш рост, умноженный на расстояние от сковороды до дерева, деленное на расстояние от вас до сковороды.

Например, если ваши глаза находятся на высоте 6 футов над землей, сковорода — в 40 футах от дерева, а вы стоите в 5 футах от нее, вы получите 6 * 40/5 или 48-футовое дерево. Для более точных измерений встаньте на стремянку или другую высокую точку.

Обратите внимание, что если вы не можете определить уровень земли между вами и чашей, вам может быть лучше измерить расстояние от уровня глаз до чаши, а затем выполнить некоторую геометрию, чтобы получить высоту над чашей (A2 = квадратный корень (глаз). панорамирование в квадрате / панорамирование в фут в квадрате)).

FWIW, формула была бы более точной, если бы в ней использовалась высота ваших глаз над поверхностью воды, а не над землей.

Просто используйте воздушный шар с веревкой или веревкой. Наполните шар дымом от сигареты (горячим воздухом), например, или легким газом: гелием.
Измерьте длину веревки.

как узнать, сколько струн выпустить?
@mike использует любой из ответов на этот пост, получивший наибольшее количество голосов :). Это забавное решение. Это зависит от веса струны, воздушного шара, ветра... Мне скучно пользоваться формулами. :) Хорошего дня, Майк.

просто сфотографируйте дерево с некоторыми объектами, высота которых вам известна (например, ваша жена вашего соседа). Затем просто измерьте высоту известного объекта в пикселях и сравните с деревом.

[Высота дерева] = [пиксели дерева] * [известная высота] / [известная высота в пикселях]

Если вы сравниваете несколько объектов, усредняйте результаты. Чем больше «известных» объектов, чем ближе к основанию дерева, тем лучше результат.

Некоторые основы тригонометрии могут сказать вам:

Измерьте расстояние между вами (или любой точкой отсчета, с которой дерево близко и относительно видно) и основанием дерева.

Из той же точки отсчета измерьте угол в градусах между землей и верхушкой дерева. Секстант — правильный инструмент для работы; если у вас есть доступ к геодезическим инструментам, вы сможете получить настоящий, или вы можете сымитировать его, наблюдая за уровнем с помощью пузыря с регулируемым углом, или построить секстант, используя соломинку, транспортир и утяжеленную нить.

По определению тангенс (тета) = высота/расстояние. Итак, высота = тангенс (тета) * расстояние. При использовании калькулятора убедитесь, что он настроен на вычисление sin/cos/tan в градусах, а не в радианах.

Добавьте свой рост к полученному числу, если бы вы стояли в точке отсчета, а не лежали ничком, и это максимальное приближение, которое вы получите, не взбираясь на дерево на его вершину и не опуская отвес.

получить чистую трубу и использовать уровень воды. Измерьте высоту, на которой вы видите уровень воды от земли = верхушка дерева. Для 2-3 точек как можно дальше друг от друга на вашей террасе, примерно на той же линии, что и ваша антенна. Используйте базовое триго.

Преимущества по сравнению с другими методами: Нет необходимости знать расстояние между деревом и домом. Нет необходимости знать высоту дома. Вы знаете высоту столба, который вам нужен, не нужно знать высоту дерева :D

Используйте линейку.

Подойдите к дереву. Обвяжите дерево двумя лентами, одну у основания, а другую как можно выше. Измерьте расстояние между лентами. Уйдите от дерева. Лицом к дереву. Держите мерную линейку на расстоянии вытянутой руки так, чтобы:

  1. отметка 0" выравнивается по основанию дерева, и
  2. отметка 1" совмещена с отметкой

Обратите внимание, какой высоты дерево на линейке.

Высота дерева равна расстоянию ленты, умноженному на метраж. Если ленты находятся на расстоянии 70 дюймов друг от друга, а критерий измерения составляет шесть и восьмая дюйма, то высота дерева составляет 70 х 6,125 = 429 дюймов = 36 футов.

Чтобы получить выравнивание 0-1:

  1. идти к дереву или от него, или
  2. приблизить или отдалить мерку от себя, или
  3. наклоните линейку вперед или назад.

Линейка, рулетка, лист миллиметровой бумаги, лист разлинованной тетрадной бумаги или любой предмет/линейка с регулярными интервалами, например, ящик для яиц, кусок куриной сетки, страница текста, например страница газеты, лист бумаги. развернутая копировальная бумага, многократно сложенная пополам, жалюзи ... будет достаточно для «мерки».

Вместо ленточек можно было опереться на шест, или 2 раза, или лестницу, или использовать отборную низкую ветку дерева.

В качестве обобщения метода Ширлока, когда вы не можете отойти достаточно далеко, чтобы сработал трюк с одинаковой длиной руки, но вы все же можете отойти достаточно далеко, чтобы увидеть верхушку дерева:

Если известна высота вертикального стержня, который выглядит так же, как и дерево ( H1), ваше расстояние до вертикального стержня ( D1) и ваше расстояние до дерева ( Dt), то высота дерева ( Ht) представляет собой простое отношение :

Ht / Dt = H1 / D1

Что приводит к:

Ht = Dt * ( H1 / D1 )

И, конечно же, в тесте Ширлока (H1/D1) = 1, так что в этом случае это упрощается до

Ht = Dt

Лично я считаю, что это намного проще, чем пытаться измерить угол, даже если у вас есть транзит.

Используйте открытую емкость с водой, например, ведро, самый простой способ.

Стоя, измерьте высоту ваших глаз, скажем, 63 дюйма. Наполните емкость водой, затем измерьте глубину воды, скажем, 8 дюймов. Вычтите два (55 дюймов).

Отойдите от дерева и найдите место, где отражение верхушки дерева находится в центре ведра, когда ведро стоит на земле, а вы стоите на расстоянии 55 дюймов от центра ведра. Это устанавливает угол 45 градусов. углы.

Теперь ведро находится на таком же расстоянии от дерева, как и высота дерева, при условии, что ваши ноги находятся на той же высоте, что и основание дерева. (Если нет, то ведро теперь настолько далеко от дерева, насколько вершина дерева находится над вашими ногами)

звучит хорошо, если предположить, что вы стоите на той же высоте, что и дерево. Или, другими словами, когда вы используете эту технику, точка, на которой вы стоите, является точкой отсчета нулевой высоты.

Заберитесь на дерево с помощью кабеля Ethernet или оптоволокна. Обрежьте кабель/волокно внизу и заделайте. Используйте сертификатор кабеля/волокна Fluke Versiv стоимостью 15 000 долларов США с рефлектометром временной области (TDR) или оптическим рефлектометром для измерения высоты в пределах нескольких длин волн.

Лесники используют клинометр для определения высоты дерева. Поскольку в другом ответе упоминалось об использовании телефона, я посмотрел, доступно ли приложение клинометра для моего iPhone. Их несколько, и у одного очень сильный рейтинг 5. Удачи.

Укажите название приложения, чтобы другим не пришлось его искать.
Это не приложение, это перевернутый транспортир с гравитационным индикатором ;)

Используйте открытую емкость с водой, например ведро, по методу ABC.

Поставьте ведро подальше от дерева. Отойдите от ведра, расположившись так, чтобы вершина дерева отражалась в середине ведра.

A. измерьте расстояние от дерева до ведра
B. вычтите глубину воды из высоты глаз
C. измерьте, насколько далеко вы находитесь от середины ведра

Высота дерева примерно: A x B / C

Для большей точности повторите измерения и расчеты, переместив ковш в новое место на такое же расстояние от дерева, как рассчитанная высота дерева.

иллюстрация того, как измерить дерево, используя пропорции

Это просто.

Возьмем высоту дерева за х. Измерьте длину тени x.

Возьмите палку и измерьте ее высоту. Измерьте и его тень. Допустим, палка имеет высоту «y», а длина ее тени — «b».

Делай пропорцию. у:б::х:а. Нам нужно найти х. Делай Y*A. Разделите этот ответ на b. Этот ответ x и, следовательно, это высота дерева.

Пока угол падения солнца между палкой и деревом одинаков, это довольно умно :)

Используйте дрон! (или воздушный змей или воздушный шар)

Это кажется довольно очевидным, но если вы подлетите к вершине дерева с помощью GPS-навигатора, вы сможете вычесть высоту основания дерева и определить высоту дерева.

Беспилотник, безусловно, самый простой метод: измерьте высоту основания дерева при настройке дрона, нажимайте кнопку «вверх», пока ваш дрон не зависнет над деревом, и считайте высоту.

Этот метод, вероятно, самый быстрый, если вам нужно измерить несколько деревьев.

GPS потребительского класса не имеет точности более 5 м для высоты. Вы можете сделать это с помощью квадрокоптера, оснащенного барометром и термопарой, но я все еще не уверен, что вы получите достаточно высокую точность.
Верно, но вы можете купить этот гаджет: gizmodo.com/… и получить его на несколько сантиметров.
Хотя ваш метод технически выполним, вам уже нужно иметь квадрокоптер за 300-500 долларов И потратить 900 долларов на сверхточный модуль GPS. Я думаю, что я просто буду использовать палку такой же длины, как моя рука.
Преимущество в том, что он работает для многих различных видов деревьев. У меня есть целый лес, полный перекрывающихся деревьев с широкими ветвями, и получить четкое представление о верхушке любого дерева сложно, особенно летом, когда все они покрыты листьями. Вы также можете попросить дрон поднять моноволоконную леску и измерить ее длину, но это немного сложнее.
Настоящим преимуществом является то, что теперь у вас есть дрон после того, как вы закончите измерение дерева.

Чтобы дополнить другие ответы, если вам нужно знать угол к чему-то перед вами, например, к дереву, дому, холму или чему-то еще, вы можете использовать звезды или другие небесные тела или даже спутники. Все они имеют определенный угол (высоту), под которым они появляются в определенное время из определенного места на Земле. Он может дать вам высокую точность измерения без какого-либо инструмента. Может быть, просто Интернет, чтобы выяснить значения в программном обеспечении планетария веб-сайтов.

Используйте камень: (для получения быстрых результатов перейдите к ПРИМЕЧАНИЕ)

У меня был один, который был больше для развлечения, чем что-либо еще. Вы можете использовать камень (предполагая, что высота дерева находится в пределах досягаемости, вы можете выбрать небольшой камень) и использовать одномерные кинематические уравнения из классической механики.

Это может звучать немного пугающе, но на самом деле просто бросьте камень так сильно, как только сможете, и начните считать секунды, и когда увидите, что он достиг вершины дерева, запишите это время.

Затем вы можете использовать уравнения:Уравнения

Где delta x — высота дерева, v0 — начальная скорость, vf — конечная скорость (которая равна 0, поскольку она останавливается на высоте дерева или примерно на высоте дерева), а t — время, которое вы измерили до добраться до вершины, которая у вас есть от подсчета. У вас есть два уравнения и два неизвестных (дельта x и v0), вы можете решить это путем замены, исключения или с помощью матричной алгебры (RREF), чтобы получить высоту дерева). ВНИМАНИЕ: высота дерева будет в метрах, формат лучше :D

ПРИМЕЧАНИЕ. Это сложный способ, простой способ, после того как выводы сводятся к:Уменьшенная кинематика

Мы видим, что результат легко вычислить в уме: Конечная функцияИтак, если камню требуется 2 секунды, чтобы остановиться в воздухе, он поднялся на высоту примерно: 5 * 2^2 = 20 м.