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📐 basal 面積計算機

專業免費的 basal 面積計算機。純前端本機毫秒級計算、零資料上傳、極致隱私保護。提供詳細公式推導、實例示範與常見問答。

即時推算結果 (Computed Output)
0.7854 平方英尺
專業公認計算模型,即時運算完畢
📜 計算歷史記錄 (試算軌跡)
尚無歷史記錄,每次點擊「計算」將在此留下試算軌跡...

什麼是胸高斷面積?

胸高斷面積是指在胸高(離地 4.5 英尺/1.37 公尺)處量測樹幹橫切面的面積,以平方英尺表示。林業人員用它來衡量林木密度與林分蓄積、規劃疏伐作業,並推估木材材積。在這個標準高度量測到的直徑,就稱為胸高直徑,英文縮寫為 DBH(Diameter at Breast Height)。

計算機怎麼用

輸入樹木的胸高直徑(DBH,單位英寸),計算機會回傳單株樹木的斷面積(平方英尺)。若你想得到整片林分或樣區的合計值,只要再輸入樹木株數,工具就會把單株數值乘上株數,算出總斷面積。

公式說明

胸高斷面積其實就是圓面積,公式為 A = ((π) ÷ (4)) × d^2。當直徑以英寸為單位,而我們希望結果以平方英尺呈現時,可以把單位換算巧妙地併入一個常數:

A\ (ft^2) = ((π) ÷ (4)) × DBH^2 ÷ 144 = 0.005454 × DBH^2

因此,你唯一需要輸入的就是以英寸計的 DBH。

實例演算

以一棵 DBH 為 12 英寸的樹為例:

0.005454 × 12^2 = 0.005454 × 144 = 0.7854 平方英尺

若林分中有 50 棵這樣的樹,總斷面積便為 0.7854 × 50 = 39.27 平方英尺。

基於胸徑的材積量參考表

材積量(BA)是在胸高處(距離地面4.5呎)測量的樹幹截面積。在美國林業中,根據胸高直徑(DBH,以英吋為單位)計算,使用常數0.005454,將平方英吋的π/4轉換為平方呎:

BA_{tree} = 0.005454 × DBH^{2}

例如,一棵10英吋的樹具有 0.005454 × 10^{2} = 0.5454 平方呎的材積量。下表列出常見的胸高直徑值及其單株材積量。

胸高直徑(英吋) 單株材積量(平方呎)
2 0.0218
4 0.0873
6 0.1963
8 0.3491
10 0.5454
12 0.7854
14 1.0690
16 1.3962
18 1.7671
20 2.1816
24 3.1415
30 4.9086

解釋您的材積量結果

雖然單株材積量是單一樹幹的截面積,但更有用的經營管理指標是每英畝材積量——一英畝上所有樹幹材積量的總和,以每英畝平方呎(平方呎/英畝)表示。它是林分密度(立木度)的直接測量指標,在林業立木度指南中廣泛使用,用以判斷林分是否疏伐、適度還是過密。

對於受管理的用材林,已發表的典型範圍通常在間伐後和輪伐期時介於約60至120平方呎/英畝之間,雖然目標水準因樹種、地位級別和經營目標而異:

  • 低於約60平方呎/英畝:通常被認為是疏伐的——生長空間未被充分利用,所以個別樹木生長迅速,但每英畝的總木材產量低於潛力。
  • 約60–100平方呎/英畝:許多鋸材目標的常見經營範圍,在個別樹木生長與林分級木材蓄積量之間取得平衡。
  • 高於約120平方呎/英畝:通常表示過密林分,其中競爭會減緩直徑生長,並增加蟲害、病害和死亡的易感性——這是進行疏伐處理的典型觸發點。

許多特定於地區和樹種的立木度指南(例如基於Reineke林分密度指數和美國農業部林務局公布的立木度圖表的指南)設定了明確的疏伐閾值。一般來說,疏伐至約60–80平方呎/英畝的殘留材積量是一種常見的處方,可以緩解競爭,同時保持林地的生產力。請務必查詢適用於您的林型的立木度指南,並諮詢專業林務員以獲得特定地點的處方;這是一般教育資訊,不是經營處方。

跨林分情景的材積量

下面的情景顯示胸高直徑和樹木數量如何結合產生總林分材積量。對於混合林分,針對每個徑級計算單株材積量並求和。所有數值均使用 0.005454 × DBH^{2}。

情景 胸高直徑(英吋) 樹木數 單株材積量(平方呎) 總材積量(平方呎)
年輕均勻林分 10 100 0.5454 54.54
成熟鋸材林 16 50 1.3962 69.81
大型遺留樹木 24 40 3.1415 125.66
混合林分(12吋×30) 12 30 0.7854 23.56
混合林分(16吋×20) 16 20 1.3962 27.92
混合林分(20吋×10) 20 10 2.1816 21.82
混合林分總計 — 60 — 73.30

混合林分對三個徑級求和(23.56 + 27.92 + 21.82 = 73.30平方呎)。如果這些總計代表在一英畝上清點的樹木,大型遺留樹木和高密度情景接近或超過上文所述的約120平方呎/英畝過密閾值,而年輕均勻林分的54.54平方呎/英畝將被認為是疏伐的。

使用注意事項與精準校對原則(6 大核心守則)

📐 1. 嚴格對齊輸入量綱與單位

輸入各項數值時請務必確認量綱(例如小時、天數、金額、百分比),避免單位不匹配引發推算偏差。

🔒 2. 純前端本機毫秒級隱私保障

所有計算邏輯 100% 在您的終端瀏覽器內完成,資料絕不上傳伺服器,嚴格守護商業與個人隱私。

📊 3. 符合公認學術與產業計算模型

演算法嚴格遵循國際通用數學公式與標準計算模型,經多重情境交叉核對,數值嚴密精確。

📋 4. 一鍵複製與免登入 PDF 匯出

支援一鍵複製推算結果字串至剪貼簿,亦可直接點擊列印按鈕輸出純淨 PDF 工作報表。

🔄 5. 多情景敏感度動態對比

建議針對極端值與多組預期情景分別試算,觀察輸出數據的波動區間,輔助做出更穩健的決策。

🛡️ 6. 專業諮詢與日常參考免責聲明

本工具運算結果供日常排程、學業研習與事前參考之用,如涉及重大法規或投資決策請諮詢持證專家。

常見問題 (FAQ)

為什麼是 0.005454?
這個常數結合了圓面積係數 \(\frac{\pi}{4}\)(約 0.7854)與英寸²轉平方英尺的換算(÷144),也就是 \(0.7854 \div 144 \approx 0.005454\)。
這裡的 DBH 一定要用英寸嗎?
是的。這是美制/英制版本,DBH 須以英寸輸入,結果以平方英尺呈現。若採用公制,斷面積通常以 \(g = \frac{\pi}{4} \times \left(\frac{\text{DBH}}{100}\right)^2\) 計算,DBH 以公分為單位,結果單位為平方公尺。台灣林業多採公制,使用時請留意單位換算。
總斷面積能告訴我什麼?
每英畝斷面積是評估林分蓄積的關鍵指標:數值越高代表林分越密,可作為疏伐與採伐決策的依據。