Статистический метод инвентаризации леса
Обширно распространенная в практике лесоустройства глазомерная таксация леса имеет тот недочёт, что она несвободна от субъективных неточностей, вносимых отдельными исполнителями. Такие неточности значительно чаще носят односторонний (систематический) темперамент, и их величина не поддается определению.
Хороший способ подеревной описи леса снабжает высокую точность, но очень трудоемок. Он связан с громадными затратами средств на таксацию леса.
Выходом из указанных затруднений есть определение Целого по шепетильно таксируемой части. Это решение таксационной задачи в последние десятилетия реализуется методом применения выборочно-статистического способа описи лесов. Узнаем сущность этого способа.
Лес представляет собой необычную статистическую популяцию, удобную для описи выборочным способом, заключающимся в закладке пробных площадок, составляющих/маленький процент от общей площади лесного массива. Статистический способ разрешает выяснить возможную ощибку, характеризующую приобретаемые результаты описей леса. Наряду с этим способе уменьшаются средств и затраты труда на опись леса.
Принципиальная база этого способа такова. В инвентаризуемом лесу по выбранному заблаговременно метопу закладывают определенное количество площадок — образцов. Деревья шепетильно таксируют (обмеряют) лишь на этих площадках.
На каждой из заложенных проб методом соответствующих перечислений определяют запас на 1 га и другие таксационные показатели (средняя высота, средний диаметр, возраст, полнота, сумма площадей сечений, класс бонитета).
Полученные таксационные показатели для определенной совокупности древостоев разрешают вывести среднеарифметические размеры, их средние неточности, коэффициенты вариации и стандартные отклонения. Последние являются хорошими показателями неоднородности изучаемого леса. Чем они меньше, тем лес однороднее, и для его описи требуется меньший процент выборки.
При солидном числе наблюдений возможно допустить, что все таксационные средние подчиняются обычному распределению. Соответственно этому при определенной возможности представляется вероятным отыскать ожидаемую неточность в средних таксационных показателях.
При статистическом, либо выборочном, способе громадное значение придают типу выборки.
Значительно чаще применяют три типа:
1) строго случайная выборка; 2) выборка по стратам и 3) систематическая выборка.
Строго случайная выборка. Лесной массив, подлежащий описи, делится на последовательность квадратов. Каждому из них присваивается отдельный номер. Любой из этих номеров записывается на листке бумаги. Последние берутся строго однообразных размеров.
Листков должно быть такое же число, на которое разделен на квадраты таксируемый массив. Листки, взявшие любой собственный номер, шепетильно перемешиваются и затем наудачу берется заданный процент листков. Номера этих листков, отобранных в качестве пробы, укажут те квадраты таксируемого леса, в которых нужно заложить пробные площадки, подлежащие правильной таксации в натуре.
Таковой метод отбора проб есть строго объективным, поскольку при нем любой квадрат имеет однообразный шанс быть выбранным. Существуют особые таблицы случайных чисел, по которым более комфортно выбирать необходимые номера проб.
Преимуществом случайной выборки есть то, что при ней применима “ожидаемая неточность”.
Способ случайной выборки все же сложен. Необходимые точки тяжело обнаружить в лесу, в особенности в то время, когда процент выборки высок. Наровне с этим при таксации леса этим способом может оказаться, что целые части массива не будут представлены пробами.
Выборка по стратам. Стратами именуют совокупности однородных участков леса. В пределах этих совокупностей таксационные показатели имеют меньшую изменчивость. Это свойство страт употребляется при размещении проб в пространстве.
Распределение, либо расслоение, древостоев на однородные категории (страты) именуется стратификацией лесов.
Распределение древостоев на страты реализовывают по аэрофотоснимкам. На них накладывается сетка точек, равномерно расположенных на узком прозрачном целлулоиде. Классификацию точек на однородные группы (страты) выполняют посредством стереоскопической обработки аэрофотоснимков.
В пределах определенных страт выполняют случайную выборку проб, задаваясь тем либо иным их процентом.
Выборка по стратам идеально учитывает изменчивость древостоев. Она разрешает выяснить процент выборки в зависимости от коэффициентов вариации в стратах.
Нужно подчернуть, что при делении леса на страты вычисление ожидаемой неточности более сложно, чем при несложной случайной выборке. Тут нужно использование дисперсионного анализа, что разрешает поделить неспециализированное варьирование на изменчивость между стратами и изменчивость в страт. Изменчивость между стратами является основанием для вычисления неточности таксации леса.
Сложность способа страт содержится в том, что имеются определенные затруднения для объективного деления леса на страты, в особенности при отсутствии аэрофотоснимков. При наличии последних осуществить стратификацию легче, но закладка страт в пространстве все же сложна.
Систематическая выборка. Она сводится к автоматической закладке проб через постоянные расстояния по параллельным, равноотстоящим друг от друга линиям.
Систематическую выборку достаточно в натуре. Она разрешает регулировать густоту распределения проб.
Способы описи леса, базирующиеся на различных выборках, подвергаются всестороннему изучению.
Опись по стратам дает отличных показателей, чем при случайной выборке, а систематическая выборка дает еще отличных показателей, чем опись по стратам.
Статистический способ дает нехорошие результаты, в то время, когда инвентаризируется малый площадь и наряду с этим число площадок мало. В случае если лес разнороден (неоднороден), то гарантия статистического учета иллюзорна.
Учет лесов выборочно-статистическим способом в ряде развитых Америки и стран Европы сейчас стал главным методом обнаружения национальных лесных ресурсов. Результаты его применения употребляются при долговременном планировании пользования лесом и ответе последовательности вопросов национальной лесной политики.
В государствах Западной Европы и в Америке в зависимости от экономических и природных условий созданы разные способы и технические приёмы, основывающиеся на систематической и стратификационной выборках. Неспециализированным для всех государств есть размещение первичных учетных единиц выборки по определенным группам и отказ от равномерного единичного размещения площадок как менее экономичного.
Мировая практика еще не выработала общепринятой совокупности проведения полевых работ при статистическом способе учета лесов. Нет единого мнения о способах и размерах размещения и группировки в пространстве учетных площадок.
В целях экономии затрат на опись леса в большинстве государств собирают пробы в собственного рода кусты-гнезда и вместе с этим укрупняют первичные площадки.
Но пока не отыскано строго научного обоснования наиболее концентраций и экономичных размеров учетных площадок.
Изучение статистического способа учета лесов в течение последовательности лет проводилось ВНИИЛМом. Объектом изучения помогали леса всей Ивановской области, подвергнутые трехкратной описи статистическим способом. В итоге широкого производственного опыта было обнаружено, что глазомерный способ таксации леса, обширно используемый в лесоустройстве, ведет к некоему преуменьшению древесных запасов.
Громаднейшие преуменьшения наблюдаются в древостоях более большого возраста, являющихся объектом эксплуатации в ближайщее время. Возраст древостоев при их глазомерной таксации кроме этого преуменьшается. Это преуменьшение появилось в среднем равным практически половине класса возраста (9 годам).
Проф. В. В. Антанайтис и И. Н. Репшис совершили “Опыт описи лесов Литвы математико-статистическим способом”. Названные авторы в первую очередь подтвердили выводы ВНИИЛМа в отношении погрешностей глазомерной таксации леса.
Древесный запас при его определении глазомерным способом в 18 лесхозах Литвы был преуменьшенным на 11,5% . Разбирая множество литературных источников, названные авторы констатируют, что серьёзным недочётом глазомерного способа есть систематическое уменьшение запасов на 5—25% , а в некоторых случаях и до 45% . Исходя из этого они советуют при проведении лесоустройства шире использовать выборочный способ.
Проф. В. В. Антанайтис и И. Н. Репшис пришли к ответственному выводу о том, что с целью достижения однообразной точности в определении запасов и в установлении отдельных видов площадей (покрытых и не покрытых лесом и т.д.) требуется различное число выборочных пробных наблюдений, дабы площади были отысканы с той же точностью, число выборочных пробных площадей должно быть увеличено в 6 раз.
На основании опытов ВНИИЛМа и проф. В. В. Антанайтиса и И. Н. Репшиса возможно сделать следующие выводы:
1. Статистический способ есть самый объективным способом контроля запасов при периодических переучётах и лесоустройстве лесного фонда между ревизиями лесоустройства. Но данный способ не заменяет лесоустройства, поскольку не дает пространственного таксационной характеристики и размещения лесов отдельных таксационных участков (выделов древостоев). Статистический способ обязан использоваться в дополнение к лесоустройству для контроля итоговых результатов по однородным совокупностям древостоев (стратам) и в целом по всему лесоустраиваемому объекту.
2. Для контроля объектов с неспециализированной площадью до 100 тыс. га при наличии планово-картографических материалов возможно равномерное размещение площадок в пределах однородных совокупностей древостоев. При таком размещении вероятны контроль запасов и площадей этих совокупностей, оценка качества лесоустроительных изменений и работ, случившихся в лесном фонде по окончании лесоустройства.
3. В объектах статистического учета со сходными лесорастительными и экономическими условиями различие в трансформации сумм и запасов площадей сечений по одноименным стратам несущественно, исходя из этого в таких объектах с целью достижения одной и той же точности работ нужно однообразное число площадок, т. е. к таким объектам при расчетах полевых работ допустим однообразный подход.
4. При статистическом учете использование различных по трудоемкости измерительных способов на неспециализированную затрату труда фактически не воздействует, исходя из этого целесообразнее пользоваться способами, снабжающими получение большего количества информации о лесном фонде, и большее число учитываемых на площадке стволов, вследствие этого громадную точность приобретаемых данных.
5. Статистический способ снабжает возможность получения при описи информации о размерах, качестве, числе стволов, возрасте и запасах для всех составляющих пород в страте, что облегчает планирование рубок главного и рубок ухода пользования лесом.
6. В итоге учета лесов статистическим способом приобретают распределение запасов и площадей древостоев по преобладающим породам, классам бонитета и классам возраста.
7. Информацию о товарной структуре, приобретаемые при статистическом способе учета, разрешают распознать различия в товарности отдельных древесных пород и отдельных классов возраста.
При кустовом либо групповом размещении учетных площадок последние размещают по квадратам, именуемым трактами.
Для этого сперва на топографические карты наносят главные площадки, являющиеся центрами квадратов. Эти точки с топографических карт переносят на аэрофотоснимки. Посредством особой радиальной палетки, центр которой совмещают с местонахождением главной пробы на пересечениях радиусов со сторонами квадрата, проектируют все остальные площадки. В соответствии с намеченным проектом площадки находят в натуре.
На базе заложенных площадок методом их классификации устанавливается распределение изучаемрй территории по категориям земель. По сумме площадок, закладываемых в центре и по сторонам квадратов (трактов), определяют все таксационные эти, характеризующие лесной фонд всего учитываемого объекта и отдельных его частей, больших по площади.
Все приобретаемые наряду с этим материалы обрабатывают на ЭВМ. Их обработка выполняется в соответствии с созданным программой и алгоритмом. В следствии приобретают итоговые информацию о состоянии лесного фонда, на базе которых возможно создать соответствующие лесохозяйственные мероприятия.
Статистический способ описи лесов сейчас у нас используется в отдаленных, таежных районах для уточнения имеющихся в том месте древесных запасов. Предстоящая разработка этого способа ведется в направлении комплексного применения данных аэрофотосъемки с натурными, наземными материалами. Итоговые информацию о запасах и площадях, полученные выборочно-статистическим способом, восполняются методом дешифрирования аэрофотоснимков, картографическими показателями запасов и размещения площадей в учитываемом объекте.
У нас каждый год отводят в рубку площадь лесов, близкую к 2,5 млн га. На таковой огромной территории нет возможности осуществить нодеревную таксацию.
Приведенный краткий анализ статистического (выборочного) способа учета лесов разрешает заключить, что данный способ, базирующийся на законах и теории вероятностей математической статистики, разрешает с заданной точностью обнаружить другие данные и древесные запасы, характеризующие отечественные леса. Данный способ находит все большее признание и внедряется в практику устройства отечественных лесов.
