Het meten van bomen

Bomen in bossen worden gemeten door professionele bosbeheerders en onderzoekers om de houtproductie te bepalen om commerciële en bedrijfsmatige redenen.

Daarnaast meten veel mensen bomen enkel vanuit nieuwsgierigheid. Het is interessant om te weten hoe een boom door de jaren heen groeit. Speciaal omtrek is een indicatie van de leeftijd van bomen.

Het is daarnaast leuk om de afmetingen van een boom te vergelijken met die van soortgenoten en andere soorten.

Te weten dat een boom de dikste of hoogste is van de soort of zelfs alle bomen in een plaats, regio, land, continent of zelfs de gehele aarde is iets waar heel wat mensen in geïnteresseerd zijn.

Ook de variaties in groeigewoonten tussen boomsoorten zowel als binnen een soort in verschillende habitats, op verschillende bodems en in verschillende klimaten is interessant.

Om de metingen van verschillende mensen in diverse regio’s te kunnen vergelijken helpt het als ze overeenstemming hebben over de meetmethoden.

1. Het meten van de stamomtrek

De omtrek of de diameter van de stam is de meest gemeten parameter van monumentale bomen. De meeste bomen in gematigde klimaten (zowel loofbomen als naaldbomen) vormen jaarlijks een groei-ring oftewel jaarring, waardoor de jaarlijks toenemende omtrek een indicator is voor de leeftijd van de boom. Terwijl een boom leeft neemt de omtrek jaarlijks toe, los van het feit dat sommige bomen in elkaar kunnen zakken ten gevolge van een hoge leeftijd of een verschillende omtrek kunnen vertonen in droge en natte seizoenen (bijv. Afrikaanse baobab bomen). Bij snel groeiende soorten kan de omtrek jaarlijks worden gemeten. Van de meeste oude bomen is het zinvoller de omtrek eens in de vijf tot tien jaar te meten.

In de meeste Europese landen wordt de omtrek gemeten op borsthoogte, op 1,3 m boven de grond.
In sommige instructies (bijv. van de Tree Register of the British Isles [TROBI]) wordt gevraagd te meten boven het hoogste punt rond de stam wanneer de bodem niet geheel vlak is.

Ik stel voor om de omtrek te meten op 1,3 m boven de gemiddelde hoogte van de bodem / het maaiveld, zoals de meeste Amerikaanse bomenmeters (van bij voorbeeld de Native Tree Society [NTS]) dit doen.

Het doel is te meten boven het bodemniveau waar de boom ontkiemde of is geplant, dus in het centrum van de huidige stam. Zie de instructies hier onder.
Een 1,3 m lange stok is handig om rechtop naast de boom te zetten en om toegang te krijgen tot de stam door brandnetels, bramen en varens! Let op dat het meetlint horizontaal is; als de boom scheef staat dient het meetlint loodrecht op de as van de stam te worden gehouden.

Figuur 1. Meet de omtrek van een boom met een normaal gevormde, geleidelijk toelopende stam op vlakke grond op 1,3 m boven de bodem / het maaiveld.
Als het bodemniveau kunstmatig of door worteldruk is opgehoogd of door erosie is verlaagd, probeer dan te meten op 1,3 m boven het originele bodemniveau en maak hiervan een notitie.

Figuur 2. Wanneer de boom een vervormde stam heeft, meet dan op niveau ‘x’ wanneer ‘a’ kleiner is dan ‘b’. Wanneer op 1,3 m hoogte bulten of zwellingen zitten, meet dan de omtrek op verschillende punten beneden 1,3 m om de kleinst mogelijke omtrek te vinden.

Figuur 3. Meet bij bomen op een helling op 1,3 m boven het centrum van de stam op het gemiddelde niveau van de bodem, meet dus ‘waar de boom ontkiemde’ of waar deze was geplant.

Figuur 4. Meet een laag vertakkende boom op het smalste punt van de stam beneden de splitsing en noteer de hoogte (x) waar is gemeten.

Figuur 5. Meet een scheef staande boom loodrecht op de as van de stam op 1,3 m hoogte langs de as vanuit het centrum van de niet hellende zijde.

Figuur 6. Wanneer de stam beneden 1,3 m hoogte in twee of meer stammen splitst, meet dan de omtrek van de dikste stam op 1,3 m hoogte. Doe dit ook wanneer twee bomen dicht bij elkaar zijn geplant. Daarnaast kan tevens de kleinst mogelijke omtrek van de gezamenlijke stammen (vaak nabij de bodem) worden gemeten. Dit dient in zulke gevallen duidelijk te worden genoteerd.

Figuur 7. Wanneer een boom een fusie (vergroeiing) is van twee of meer stammen en toont als een enkele, massieve stam, dan kan de omtrek van de gehele stam op 1,3 m of op het smalste punt daaronder gemeten worden, maar de omtrek van de gefuseerde stam dient te worden geclassificeerd als een meerstammige boom.

2. Het meten van de kroondiameter.

Met name bij vrijstaande bomen kan een grote kroon zeer markant en bepalend zijn voor de indruk die een boom maakt. Om een goed beeld te krijgen van de afmeting van de kroon kan de diameter worden gemeten. Het is zinvol om de grootste zowel als de kleinste diameter te meten en hiervan het gemiddelde te bepalen. Met behulp van satelietfoto’s van bijv. Google Maps kan vaak de kroonprojectie worden bepaald en daarmee ook het oppervlak dat de kroon beslaat.

3. Het meten van de hoogte van bomen

Het meten van de hoogte van bomen is lastiger dan het meten van de omtrek of de diameter. Veel mensen proberen het met simpele middelen zoals een neuskruis.

Decennia lang gebruiken bosbouwers methoden om boomhoogtes te meten gebaseerd op het meten van de hoek tot de boomtop en de afstand tot de stam.

De hoek kan worden gemeten met een zgn. inclinometer (kortweg clinometer), de afstand tot de stam met passen, een meetlint of een afstands-meetapparaat. Met zgn. hypsometers kunnen beide metingen vaak worden gecombineerd en hiermee ook de hoogte van de boom berekenen.
Deze methode werkt goed om een kaarsrechte boom te meten of alleen het verwerkbare stamhout. Bij het meten van de totale boomhoogte kunnenmet deze methode echter makkelijk grote fouten worden gemaakt indien de boom scheef staat of een brede kruin heeft met meerdere toppen.

Hieronder beschrijven we verschillende methoden van de meest accurate naar de minst exacte.

Het meest betrouwbare zijn de eerste twee methoden: A. klimmen met directe meting en B. meten met een laser met de Sinus methode.

A.    Klimmen in de boom met een meetlint en een meetstok.

De meest accurate manier om de hoogte van een boom te meten is het klimmen naar de top van de boom en een meetlint naar beneden laten zakken. Deze methode wordt vooral gebruikt door professionele boomonderzoekers en boomverzorgers. Daarnaast wordt hij gebruikt om de hoogte van mogelijke records brekende bomen exact te meten.

De klimmer moet in staat zijn tot enkele meters van de top te klimmen. Hij of zij moet een kwaliteitsmeetlint meenemen, minstens zo lang als de afstand die hij van de grond is verwijderd.

Figuur 8. Het beklimmen en meten van de hoogst bekende beuk van Europa in het Zoniënwoud, België, maart 2011.

Deze methode is de meest nauwkeurige mogelijk, op voorwaarde dat het meetlint recht is, niet afgebogen door takken, maar ook niet overstrekt. Dit kan worden gedaan door het aanbrengen van een klein gewicht onder aan de band.
De klimmer is vaak niet in staat om de uiterste top te bereiken met het meetlint. In plaats daarvan kan hij gebruik maken van een uitschuifbare stok om de top te bereiken. Wij raden een licht gewicht vouwbare of telescoopstok aan, die kan worden uitgestrekt tot ten minste 3 meter lengte om van de top te meten tot een punt waar hij comfortabel en gezekerd aan de boom kan zitten. Vanaf dit punt kan hij het meetlint laten zakken om de afstand te meten tot een gemarkeerd punt op de stam nabij de grond, waaraan een tweede persoon het lint kan uitlijnen. Radiocommunicatie is hierbij nuttig!

Er zijn dus 3 metingen die tezamen de totale hoogte opleveren:
1) Afstand van de top tot het meetlint startpunt (ongeveer 3 meter van de top).
2) Afstand van het meetlint startpunt tot de markering onderaan de stam.
3) Hoogte van de markering onderaan de stam tot aan het gemiddelde niveau van de bodem rond de stam.

Let op:
Deze methode dient alleen te worden gebruikt door ervaren klimmers met de relevante training en uitrusting en met toestemming van de landeigenaar. Sommige professionele boom klimtechnieken en uitrustingen zijn NIET geschikt voor het meten van de kwetsbare toppen van hoge bomen!
Zwaar schoeisel en een zware uitrusting en zeker het gebruik van spikes dienen absoluut te worden vermeden, daar ze de boom ernstig kunnen beschadigen. Voor meer informatie zie www.treeclimbing.com

A.    De SINUS METHODE, gebruik makend van een laser-afstandsmeter.

Indien goed gebruikt, is deze werkwijze ook zeer betrouwbaar. Een belangrijk voordeel ten opzichte van vele andere methoden is dat over-meting niet is te verwachten.

Het principe van de Sinus methode is dat de hoogte van een boom berekend wordt door de afstand naar de top en de hoek tot die top te meten.

De meter maakt gebruik van drie apparaten (of de combinatie ervan in één apparaat):

1. Een laser afstandsmeter: hiermee kun je de afstand van de waarnemer tot de top en tot de voet van de boom meten

2. Een clinometer: hiermee kan de hoek worden gemeten van de waarnemer naar de top van de boom en naar de basis van de stam.

3. Een rekenmachine: deze is nodig om enkele fundamentele driehoeksmetingen te doen om de hoogte te berekenen.

Hoogte Boom = A + B

waar

A = [sin (a) * D1] and
B = [sin (b) * D2]

D1 = afstand tot de top
D2 = afstand tot de basis
a = hoek tot de top
b = hoek tot de basis

Figuur 9.

Er zijn instrumenten (zoals Nikon Forestry [550 en Pro] laser afstandmeters) waar deze drie instrumenten alle zijn gebouwd in één apparaat. De afstand en de hoek naar de top worden gemeten op hetzelfde moment en de interne calculator doet de wiskunde voor het berekenen van de hoogte. Zelfs het optellen van de hoogte tot de top en tot de basis kan automatisch gebeuren.

Indien de boom een brede kroon of meerdere toppen heeft, is het belangrijk om alle toppen met de laser te scannen om de hoogste te vinden. De top dient enkele malen te worden gemeten om er zeker van te zijn dat het resultaat kan worden herhaald.

B1. Instructie voor het gebruik van een simpele laser afstandsmeter + een clinometer + een rekenmachine.

a.    meet de afstand tot de top met de laser = D1

b.    meet de hoek tot deze top met de clinometer = a

c.    bereken met de rekenmachine: A = D1 * sin a (A is de hoogte van het oogniveau tot de gemeten top)

d.    meet de afstand tot de basis van de boom met de laser = D2

e.    meet de hoek tot de basis van de boom met de clinometer = b

f.     bereken met de rekenmachine: B = D2 * sin b (B is de hoogte van het oogniveau tot de basis van de boom)

g.    De hoogte van de boom is A + B

B 2. Instructie voor het gebruik van een gecombineerde laser hypsometer (bij voorbeeld Nikon Forestry 550 of Pro)

A. richt de laser op de top of in het geval van een boom met een brede kroon één van de toppen
Het beeldscherm op het laserapparaat toont:

1. de afstand tot de top (in meters)
2. de hoek tot de top (in graden)
3. de berekende verticale afstand tussen de top en het oogniveau (A)

B. richt de laser vanuit dezelfde positie op de basis van de boom.
Het beeldscherm toont:

1. de afstand tot de basis

2. de hoek tot de basis

3. de berekende verticale afstand tussen de basis en het oogniveau (B)

C. de hoogte van de boom is A + B. De laser hypsometer heeft vaak ook een functie voor het automatisch optellen van deze twee.

Hoogte Boom = A + B

waar

A = [sin (a) * D1] and
B = [sin (b) * D2]
D1 = afstand tot de top
D2 = afstand tot de basis
a = hoek tot de top
b = hoek tot de basis

Figuur 10.

Bemerk dat de sinus methode ook de correcte hoogte van de boom aangeeft indien de top zich niet loodrecht boven de stam bevindt.

Mogelijke bronnen van fouten:

- In bos, speciaal in de zomer, kan het moeilijk of onmogelijk zijn om de hoogste toppen te raken met de laserstraal, met name als het zicht op de top wordt geblokkeerd door bladeren en takken.
- Met een meertoppige boom kan het lastig zijn om de hoogste top te vinden.

- Houdt de laser in een verticale positie. Indien deze scheef gehouden wordt, kan een over-meting het resultaat zijn.

- Probeer de clinometer of laser hypsometer zo stil mogelijk te houden; het bewegen van het apparaat kan leiden tot een onjuiste hoekbepaling

Let op!

Niet alle laser apparaten werken met de sinus methode (bijv. Impulse Forest Pro, Nikon Forestry Pro met 3-punts meting). Deze lasers meten de afstand tot een punt op de stam en de hoek tot de top evenals tot de basis: dit is de tangens methode.

C. TANGENTIALE METHODES

De tangens methode is veel gebruikt door de professionele bosbouw en idem bosonderzoekers.
Hij werkt goed voor boomhoogte metingen bij enkelstammige, goed verticale coniferen maar heeft het risico van overmeting wanneer gebruikt bij scheef staande bomen evenals bomen met een brede top.

Het principe van de tangens methode is dat je de hoogte van een boom berekent door de horizontale afstand tot de boom en de hoek tot de top te meten.

De meetpersoon gebruikt drie apparaten (of de combinatie daarvan in één apparaat):

1. Een clinometer: hiermee kan de hoek worden gemeten van de waarnemer naar de top van de boom en naar de basis van de stam.

2. Een meetlint of ander instrument om de afstand van de meetpersoon tot de stam van de boom te meten.
3. Een rekenmachine, nodig om enkele driehoeksberekeningen uit te voeren om de hoogte te berekenen.
Sommige apparaten (zoals de Forestor Vertex Hypsometer, maar ook enkele laserapparaten) hebben deze drie functies in één apparaat.

C1. Instructie voor tangentiale metingen met een clinometer, een meetlint en een rekenmachine

a.     meet de hoek naar de boomtop zoals gezien met de clinometer = a

b.     meet de afstand van de waarnemer tot de boomstam

c.     bereken met de rekenmachine: A = Tan Hoek a x D (A is de hoogte van het oogniveau tot de gemeten top)

d.     meet de hoek tot de basis van de stam met de clinometer = b

e.     bereken met de rekenmachine: B = Tan Hoek b x D (B is de hoogte van het oogniveau tot de basis van de stam)

f.     de hoogte van de boom is A + B.

Figuur 11.

Waarom beschouwen we de tangens methode niet als betrouwbaar?

Figuur 12. Diagram dat het risico toont van meten met de tangens methode.

In dit diagram berekent de waarnemer dezelfde hoogte voor de conifeer en de scheef staande loofboom, indien hij zich niet realiseert dat de top van de loofboom niet loodrecht is boven de stambasis.

Om de juiste hoogte te berekenen moet de meetpersoon de werkelijke top lokaliseren en projecteren op de grond met een driehoeksmeting vanuit twee loodrecht op elkaar staande meetpunten. Daarna moet hij de afstand meten naar het punt loodrecht onder de top. Zie figuur 13.

C 2. Boomhoogtemeting met een Neuskruis gebruikt in principe de tangens methode.

Figuur 14. De hoogte van een boom is eenvoudig te meten met een neuskruis: twee even lange stokjes die als een hoofdletter ‘T’ aan elkaar vast zijn geplakt. Hou het neuskruis met de horizontale stok tegen je neus aan. Kies een boom uit en loop langzaam naar achteren, totdat de boom even lang oogt als de verticale stok van het neuskruis. De afstand die je dan van de boom bent, meet je op. Zo hoog is de boom.

Figuur 15.

Drie instrumenten gebruikt voor het meten van de hoogte van bomen.

A. Suunto clinometer
B. Haglof Forestor Vertex digital hypsometer
C. Nikon Forestry 550 laser rangefinder

Figuur 16.

De Nikon Forestry 550 Laser Rangefinder.

Op het scherm kunnen de afstanden worden weergegeven in meters of in voeten.

Na het meten van een boom toont het scherm:

1. de gemeten afstand tot de top
2. de gemeten hoek tot de top
3. de berekende horizontale afstand tot dezelfde top
4. de berekende verticale hoogte boven het oogniveau.

Jeroen Philippona, 24 maart 2013. Met dank aan Tim Bekaert, Kouta Räsänen en Michael Spraggon.