DIGITALNA ARHIVA ŠUMARSKOG LISTA
prilagođeno pretraživanje po punom tekstu
| ŠUMARSKI LIST 7-8/2009 str. 7 <-- 7 --> PDF |
IZVORNI I ZNANSTVENI ČLANCI – ORIGINAL SCIENTIFIC PAPERS Šumarski list br. 7–8, CXXXIII (2009), 369-379 UDK 630* 529 (001) PRECIZNOST PROCJENE STRUKTURNIH ELEMENATA BUKOVO-JELOVE SASTOJINE OVISNO O VELIČINI KRUŽNIH PRIMJERNIH PLOHA PRECISION OF STRUCTURE ELEMENTS’ESTIMATION INA BEECH – FIR STAND DEPENDING ON CIRCULAR SAMPLE PLOT SIZE Mislav VEDRIŠ*,Anamarija JAZBEC*, Marko FRNTIĆ**, Mario BOŽIĆ*, Ernest GORŠIĆ* SAŽETAK: Osnovni elementi strukture sastojine (broj stabala, temeljnica i volumen) procjenjuju se na temelju uzorka primjernih ploha. Cilj ovog istraživanja je usporediti rezultate procjene strukturnih elemenata sastojine dobive ne na primjernim plohama različite veličine, te posredno ocijeniti učinkovitost izmjere glede veličine ploha. Mjerenja su provedena u bukovo-jelovoj sastojini Nastavno-pokusnoga šumskog objekta “Zalesina” na području prebornih šuma Gorskoga kotara u Hrvatskoj. Na sistematskom uzorku 17 koncentričnih kružnih primjernih ploha izmjereni su prsni promjeri stabala te njihov položaj (azimut i udaljenost) u odnosu na središte plohe. Pri tome su stabla iznad 10 cm promjera mjerena na krugovima radijusa 13 m, stabla iznad 30 cm promjera na krugovima radijusa 19 m, te samo stabla deblja od 50 cm na krugovima radijusa 26 m. Načinjen je računalni program za izračun strukturnih elemenata sastojine te njihovu simulaciju i obračun po plohama radijusa različitih od onih izmjerenih. Uspoređeno je osam veličina kružnih ploha – osim mjerenih ploha (radijusi 13, 19 i 26 m) uzete su plohe radijusa korištenih u uređajnoj inventuri (7,98 m; 12,62 m; 5 i 12 m), nacionalnoj inventuri (7, 13 i 20 m)i nekoliko pokus nih veličina krugova (9,77 m; 11,28 m te 7 i 13 m). Na svim stajalištima su za svaku veličinu plohe izračunate prosječne vrijednosti broja stabala, temeljnice i volumena po hektaru. Razlike u procjeni strukturnih elemenata na razini sastojine između ploha različitih veličina nisu statistički značajne, uz ra zinu značajnosti 0,05. Za rezultate procjene izračunata je preciznost procje ne uz 95 % pouzdanosti koja izravno ovisi o odabranoj veličini ploha. Bolja preciznost procjene strukturnih elemenata dobivena je na većim plohama, gdje je zbog većeg broja uključenih stabala dobivena manja prostorna varijabilnost. Primjenom koncentričnih krugova posebice je kod procjene broja stabala zbog manje mjerenih stabala povećana varijabilnost i pogreška uzorka. Preciznost procjene temeljnice i volumena na koncentričnim krugovima nije znatno pogoršana, što upućuje na opravdanost njihove primjene zbog moguće uštede pri izmjeri. Dobiveni rezultati omogućuju odabir željene veličine ploha uzorka na temelju omjera broja mjerenih stabala na plohama i kakvoće (preciz nosti) procjene strukturnih elemenata. Prije praktične primjene potrebno je * MislavVedriš, dipl. ing. šum., mvedris@sumfak.hr; izv. prof. dr. sc. Anamarija Jazbec, jazbec@sumfak.hr; doc. dr. sc. Mario Božić, bozic@sumfak.hr; Ernest Goršić, dipl. ing. šum., egorsic@sumfak.hr; Šumarski fakultet Sveučilišta u Zagrebu, Svetošimunska 25, Zagreb ** Marko Frntić, dipl. ing. šum., marko.frntic@hrsume.hr; “Hrvatske šume” d.o.o., Lj. F.Vukotinovića 2, Zagreb |
| ŠUMARSKI LIST 7-8/2009 str. 8 <-- 8 --> PDF |
M. Vedriš,A. Jazbec, M. Frntić, M. Božić, E. Goršić: PRECIZNOST PROCJENE STRUKTURNIH ... Šumarski list br. 7–8, CXXXIII (2009), 369-379 istraživanje provesti na većem uzorku ploha u više sastojina različitog prostornog rasporeda stabala te analizirati razdiobe broja stabala, temeljnice i volumena po debljinskim razredima. Mjerenje vremena potrebnog za izmjeru ploha omogućilo bi točniji izračun učinkovitost izmjere na plohama različite veličine. Ključne riječi:izmjera šuma, kružne primjerne plohe, broj stabala, te meljnica, volumen, procjena, preciznost, računalni model CirCon UVOD – Introduction Izmjera ili inventura šuma temeljna je pretpostavka za planiranje potrajnoga gospodarenja šumama (Pranjić iLukić 1997). Budući da najčešće nije moguće izmjeriti sva stabla, redoviti načindobivanja podataka o stanju sastojine je pomoću uzorka primjernih ploha. Vrlo je važno odabrati dobar (reprezentativan) uzorak, što osim prostornog rasporeda uključujeodabir oblikai veličine primjernih ploha.Tako dobiveni podaci na teme lju uzorka procjena su stvarnih veličina. Bliskost pro cijenjene i stvarne veličine (točnost) gotovo je nemoguće odrediti, jer su u nju uključeni mnogi izvori pogrešaka. Kvaliteta uzorka procjenjuje se na temelju pogreške uzorka, odnosno preciznosti. Osim pogreške uzor ka na kvalitetu procjene utječu i pogreške mjerenja, pogreške izračuna površina sastojina, metodske pogreške obračuna volumena (korištene volumne tablice) i druge. Osnovni strukturni elementi sastojine su broj stabala, temeljnica i volumen (drvna zaliha). Na preciznost procjene ovih elemenata izravno utječu njihova varijabilnost u sastojini te veličina uzorka (broj ploha). Pritom je procjena srednjih vrijednosti i varijabilnosti ovisna o veličini i obliku ploha (Schreuder i dr. 1993, Koprivica 2006), te njihovom rasporedu. Budući da je sas tojina osnovna jedinica gospodarenja, vrlo je korisno znati koja je preciznost i pouzdanost procjene osnovnih elemenatastrukture sastojine dobivena izmjerom na tere nu. Ovaj rad dio je istraživanja preciznosti procjene struk turnih elemenata i potrebne veličine uzorka u području prebornih šuma. Cilj rada je usporediti procijenjene vrijednosti strukture sastojine (po hektaru) dobivene na plohama različite veličine, a također i pritom postignutu preciznost. U Hrvatskoj je do sada naprav ljeno nekoliko istraživanja i usporedbi različitih me toda terenske izmjere na području jednodobnih regularnih šuma (Lukić 1984,Galić 2002,Indir 2004). Zbogveće prostorne i strukturne varijabilnosti te mogućih posebnosti ovo istraživanje napravljeno je u području bukovo-jelovih prebornih šuma kao uvod u opsežniji projekt iznalaženja optimalnog uzorka za inventuru na tom području. Istraživanje se odvija usporedno s promje nama sustava uređajne izmjere državnih šuma u Hrvat skoj (Pravilnik o uređivanju šuma, NN 111/06, 141/08), te započetim projektom Nacionalne inventure šuma (Čavlović iBožić 2008). Budući da je planiranje uzorka posao koji može poskupiti ili pojeftiniti postupak terenske izmjere, ispitivanje potrebne veličine uzorka za postizanje željenog cilja s obzirom na željenu kvalitetu rezultata uvijek je aktualno i korisno. MATERIJAL I METODE – Material and methods Za istraživanje je odabrano dinarsko područje prebornih šuma u Gorskome kotaru u sjeverozapadnoj Hrvatskoj. Terenskaizmjera provedena je u raznodobnoj mješovitojbukovo-jelovoj sastojinivisokog uzgojnog oblika, površine 20,63 ha u Gospodarskoj jedinici “Belevine” Nastavno pokusno šumskoga objekta “Zalesina”. Sastojina se proteže na nadmorskoj visini od 790 do 850 m, južne do istočne ekspozicije, nagiba terena 5 – 10°, pripada uređajnom razredu raznodobne sjemenjače jele na drugome bonitetu. Zbog jednostavnosti i praktičnosti, te raširene upotrebe u inventuri šuma (Johnson 2000,Iles 2003), odabran je sistematski uzorak primjernih ploha. Na zemljovidu je položena kvadratna mreža s duljinama stranica 100 m. Na sjecištima mreže u sastojini postavljeno je 17kružnih ploha, kao praktičan i često korišten oblik ploha u inventuri šuma(Schreuder idr.2004). Usporedbom s primjenjivanim veličinama plohau in- venturi šuma u Hrvatskoj (uređajna izmjera, Nacionalna inventura šuma) odabrana su tri koncentrična kruga radijusa 13, 19 i 26 metara. Položaj središta ploha na terenu određen je busolom i daljinomjerom.Na svakoj plohi mjereni su prsni promjeri stabala (1,30 m iznad tla) na milimetar precizno, njihova udaljenost od središta, nagib i azimut. Pri izmjeri pokusnih ploha primijenjena je taksacijska granica od 10 cm,uobičajena u hrvatskoj šumarskoj praksi(članak 19. Pravilnikao uređivanju šuma, NN 111/06). Promjeri stabala mjereni su na koncentričnim krugovima različitih radijusa, ovis no o dimenzijama stabala: na krugu radijusa 13 m mje rena su sva stabla iznad taksacijske granice, na krugu radijusa 19 m mjerena su stabala od30 cm i deblja, a na krugu radijusa 26 m stabla promjera od 50 cm na više (K13-19-26). Odabrane veličine krugova za izmjeru veće su od pretpostavljeno potrebnih, sa svrhom simulacije krugova različitih radijusa temogućnosti simulacije pomaka položaja krugova. Za izmjeru su korišteni instrumenti: promjerka Haglof s milimetarskom podjelom, busola Suunto sa stalkom, ultrazvučni daljinomjerVertex III imjerna vrpca |
| ŠUMARSKI LIST 7-8/2009 str. 12 <-- 12 --> PDF |
M. Vedriš,A. Jazbec, M. Frntić, M. Božić, E. Goršić: PRECIZNOST PROCJENE STRUKTURNIH ... Šumarski list br. 7–8, CXXXIII (2009), 369-379 njem ploha (K7,98 do K12,62). Primjenom koncentrič nih krugova (K5-12) preciznost temeljnice je neznatno lošija (17,69%), a povećanje radijusa (K7-13) nije zna tno doprinijelo poboljšanju procjene (17,14 %). Uvo- Drvna zaliha –Stand volume (V) 3 Rezultati procjene volumena sastojine (m/ha) za uspoređivane veličine plohaprikazani su na slici4. Različitim veličinama ploha dobiveni su različiti iznosi volumena na pojedinim plohama i ukupno za sa đenje trećega koncentričnog kruga (K7-13-20) bitno je smanjilo pogrešku uzorka (10,56 %), dok je povećanje trostrukoga kruga (K13-19-26)tek neznatno smanjilo pogrešku uzorka (10,13%). stojinu. Procjene volumena sastojine kreću se u ras 3 ponu od 457,93do 496,47m po hektaru. Na temelju ana lize varijanceponovljenih mjerenja razlika pro sječnih vrijednosti nije statistički značajna (F = 0,2650, Slika4. Prosječni volumen sastojine po hektaru i pogreška uzorka ovisno o veličini ploha.Točke su procjene volumena sastojine, a okomite linije predstavljaju 95 % pouzdane intervale procjene. Stupci prikazuju relativnu pogrešku uzorka u postocima Figure 4 Average stand volume per hectare and sample error by different plot sizes. Dots are average volume estimates and vertical lines stand for 95 % confidence intervals. Bars denote relative sample error in percent df= 7,p= 0,9661).Iz slike 2vidljivesu razlike u interva lima pouzdanosti procjene i preciznosti. Tako je meto da najmanjih ploha (K7,98) polučila najlošiju preciznost (30,36 %), a najbolja je postignuta na koncentričnim Broj stabala po plohi – Number of trees per plot Za usporedbu učinkovitosti izmjere na plohama razli čitih veličina potrebno je znati vrijeme izmjere na plo hi. Budući da za simulirane veličine ploha nije moguće odrediti vrijeme izmjere, izračunali smo prosječan broj stabala po jednoj primjernoj plohi, kojina neki način određuje utrošak vremena za izmjeru ploha pojedi ne veličine. Razlike prosječnih vrijednosti pokazale su se statistički značajnima na razini 0,05 (ANOVA s ponovljenim mjerenjima: F = 187,621, df = 7, p= 0,0000) za gotovo sve metode,osim između K7,98 i K5-12; K7-13 i K9,77 te K7-13-20 i K12,62 (Fisherov LSDpost-hoctest). Na slici 5 prikazan je prosječan krugovima radijusa 7, 13 i 20 m (K7-13-20). Zanimljivo da na najvećim (mjerenim) plohama (K13-19-26) nije poboljšana preciznost procjene u odnosu na K7-13-20. broj stabala pojednoj plohi za svaku metodu, te pripadajuće preciznosti procjene strukturnih elemenata u svrhu usporedbe polučene preciznosti procjene obziromna broj stabala po plohi. Povećanjem površine povećava se broj stabala i sma njuje pogreška uzorka za sve tri promatrane varijab le. Uočljivo je smanjenje broja stabala po plohi uvođenjem koncentričnih krugova i pritom povećanje po greške uzorka. |
| ŠUMARSKI LIST 7-8/2009 str. 9 <-- 9 --> PDF |
M. Vedriš, A. Jazbec, M. Frntić, M. Božić, E. Goršić: PRECIZNOST PROCJENE STRUKTURNIH ... Šumarski list br. 7–8, CXXXIII (2009), 369-379 (za mjerenje opsega stablima prsnog promjera većeg od 80 cm). Rad na terenu izvodila su dva do tri radnika, od kojih je jedan mjerio prsne promjere, drugi sa središta određivao azimut i udaljenost stabala,te (treći) bi lježio podatke. Budući da je cilj usporediti procjene strukturnih elemenata za različite veličine ploha, u tu svrhu su zanemareni postojeći izvori pogrešaka, tj. pogreške pri izmjeri, pogreške određivanja površine sastojina, pogreške odabira tarife i obračuna volumena.Volumen je obračunavan po interpoliranim Šurićevim jednoulaznim volumnim tablicama za jelu i bukvu (Pranjić 1966)koje su propisane po važećem programu gospodarenja za Gospodarsku jedinicu “Belevine” (Čavlović i Božić 1999). Pritom je napravljena linearna interpolacija volumena za promjere izmjerene milimetarskom preciznošću. Za obradu podataka osmišljen je i izrađen program CirConkoji služi za obračun podataka na razini plohe i sastojine, te se njime mogu simulirati željeni položaji i veličine ploha u odnosu na stvarno izmjereno stanje. Osnovna jedinica obračuna je stablo na pojedinoj plo - hi.Iz baze su prebačeni podaci svih mjerenih stabala na plohi (prsni promjer, azimut i horizontalna udaljenost od središta). Za tako unesena stabla izračunata je temeljnica i volumen iz volumne tablice, ovisno o vrsti i bonitetu. Iz podataka o stablima i površine plohe izračunati su broj stabala, temeljnica i volumen po hektaru za svaku plohu, ovisnoo veličini plohe koja je definirana promjerom stabla. Nakon unesenih i obračunatih stvarno mjerenih ploha pomoćuCirCon-a izvedeni su broj stabala, temeljnica i volumen za plohe različitog (manjeg) radijusa od stvarno izmjerenih, na temelju udaljenosti pojedinog stabla i odabranog radijusa ploha. Budući da program obračunava automatski je li neko stablo unutar plohe ili nije, moguće je simulirati bilo koju veličinu plohe (manju od mjerene). Pritom je moguće zadati veći broj koncentričnih krugova različitih radijusa i graničnih vrijednosti promjera stabala koja se obračunavaju na plohi.Vizualno sučelje CirCon- a daje tlocrt ploha s položajem stabala u željenom mjerilu (slika 1), što ga čini preglednim i pogodnim za proučavanje prostornog rasporeda stabala. Slika 1. Raspored stabala na plohi u sučelju programa CirCon Figure 1Tree distribution on a plot displayed in CirConinterface Za usporedbu je simulirano više različitih veličina kružnih ploha.To su ponajprije često korištene kružne za stabla od 30,0cm na više (K5-12), koji su u vrijeme istraživanja (i donedavno) bili službeno u uporabi. 2 plohe radijusa 12,62 ms površinom 500 m(K12,62), te Obra čunati su i manji krugovi radijusa 7,98 m,površine 22 dvostruki krug radijusa 5 m (površine 78,54 m) za sta-200 m(K7,98), zatimradijusa 9,77 m,površine 300 m 22 bla 10 do 29,9cm i radijusa 12 m (površine 452,39 m) (K9,77), te radijusa 11,28 m, površine 400 m (K11,28). |
| ŠUMARSKI LIST 7-8/2009 str. 11 <-- 11 --> PDF |
M. Vedriš, A. Jazbec, M. Frntić, M. Božić, E. Goršić: PRECIZNOST PROCJENE STRUKTURNIH ... Šumarski list br. 7–8, CXXXIII (2009), 369-379 Slika 2. Prosječni broj stabala po hektaru i pogreška uzorka ovisno o veličini ploha.Točke su procjene broja stabala, a okomite linije predstavljaju 95 % pouzdane intervale procjene. Stupci prikazuju relativnu pogrešku uzorka u postocima Figure 2 Average number of trees per hectare and sample error by different plot sizes. Dots are average number of trees and vertical lines stand for 95 % confidence intervals. Bars denote relative sample error in percent Temeljnica–Basal area (G) Rezultati procjene temeljnice sastojine za različite zom varijance ponovljenih mjerenja razlike se nisu veličine ploha prikazani su na slici 3. Prosječne vrijed-pokazale statistički značajnima (F = 0,2948, df = 7, 2 nosti kreću se od 34,80 do 37,76 m po hektaru.Anali-p= 0,9547).Preciznost procjene poboljšava se poveća- Slika3. Prosječna temeljnica sastojine po hektaru i pogreška uzorka ovisno o veličini ploha.Točke su procjene temeljnice sastojine, a okomite linije predstavljaju 95 % pouzdane intervale procjene. Stupci prikazuju relativnu pogrešku uzorka u postocima Figure 3 Average stand basal area per hectare and sample error by different plot sizes. Dots are average basal area estimates and vertical lines stand for 95 % confidence intervals. Bars denote relative sample error in percent |
| ŠUMARSKI LIST 7-8/2009 str. 10 <-- 10 --> PDF |
M. Vedriš,A. Jazbec, M. Frntić, M. Božić, E. Goršić: PRECIZNOST PROCJENE STRUKTURNIH ... Šumarski list br. 7–8, CXXXIII (2009), 369-379 Za usporedbu su odabrani i dvostruki koncentrični kru-menata (N, G, V): prosječna vrijednost po hektaru za – govi radijusa 7 i 13 m (K7-13) s jednakim rasponima iz-svaku plohu i ukupno za cijelu sastojinu(X), standardna mjere promjera (manji krug za promjere10-29,9 cm, a devijacija(s) i 95 %-tni pouzdani interval. Množenjem veći krug za promjere 30,0 i više centimetara)te kon-standardne pogreške s pripadajućom vrijednosti varijacentrični krugovi radijusa 7, 13 i 20 metara (K7-13-20), ble t-distribucije za željenu pouzdanost dobivena je kakvi se koriste u Nacionalnoj inventuri šuma (Čavlo-pogreška uzorka u apsolutnom iznosu. Dijeljenjem pović i Božić 2008). Za svaku od metoda (veličina greške uzorka s aritmetičkom sredinom dobivena je ploha) izračunati su statistički parametristrukturnih ele-preciznost iskazana kao relativna pogreška uzorka(P). 95 % PI 95 % pouzdani interval 95 % confidence interval; – X prosječni iznos elementa strukture sastojine (N,G,V) po hektaru Average stand structure element (N, G, V) per hectare; t granična vrijednost za rubnih 2,5 % površine ispod t distribucije uz n-1 stupnjeva slobode critical value for upper 2,5 % of area under t distribution with n-1 degrees of freedom; s standardna devijacija dobivena iz uzorka standard deviation based on sample; n veličina uzorka (broj ploha) sample size (number of plots); P preciznost iskazana kao relativna pogreška uzorka precision (relative sample error). Za postupak obračuna statističkih parametara iz jednosti broja stabala, temeljnice i volumena.To bi bilo uzor ka (aritmetička sredina, standardna devijacija, stan -moguće samo u slučaju da su izmjerena sva stabla. No, dardna pogreška, pogreška uzorka) korištene su pret po-ni takva izmjera ne može se uzeti kao apsolutno mje rilo, stavke i jednadžbe za slučajni uzorak koje se sma traju jer uključuje moguće pogreške pri izmjeri (Lukić prihvatljivim i kod sistematskog uzorka (Pra njić i 1984,Pranjić1987). Kao referentna vrijednost uzeta Lukić1997). Budući da su simulacijom dobiveni re-je procjena na temelju najvećih ploha (K13-19-26) koje zultati povezani, jer se radi o istim središtima (djelomič -zbog površine predstavljaju veći dio sastojine, a time no i o istim stablima), ne mogu se smatrati nezavisnim vje rojatnoi procjenu bližu stvarnim vrijednostima. uzorcima. Zbog toga smo za uspoređivanjeprosječnih Osim procjene strukturnih elemenata, a radi uvida u vrijednosti strukturnih elemenata sastojine po hektaru učinkovitost izmjere na plohama odabranih veličina, iz među različitih metoda (veličina krugova) koristili izračunat je prosječan broj mjerljivih stabala po jednoj ana lizu varijance ponovljenih mjerenja uz razi nu zna plohi tako da su za svaku metodu zbrojena sva stabla čaj nosti 0,05 (Sokal iRohlf 1995). Statistič ka anali koja su obračunata na svim plohama i zbroj podijeljen s za i grafički prikazi napravljeni su u sta tističkom paketu brojem ploha. Za usporedbu broja stabala po plohi iz- Statistica 7.1.(Statsoft2006) i Micro soft Excel 2003. među metoda također je zbog gore navedenih razloga Rezultati procjena po različitim veličinama ploha us -primijenjena analiza varijance ponovljenih mjerenja po ređivani su međusobno, bez da su poznate stvarne vri-(Sokal iRohlf1995). REZULTATI – Results Broj stabala – Number of trees (N) Rezultati procjene broja stabala sastojine na temelju njenje pogreške uzorka) povećanjem ploha. Primjenom mjerenih ploha tesimuliranih jednostrukih i koncen-koncentričnih krugova preciznost je lošija – najlošija tričnih kružnih ploha prikazani su na slici 2, gdje je preciznost (28,34 %) dobivena je na plohama K5-12. osim prosjeka prikazan interval za 95 % pouzdanosti te Na većim koncentričnim krugovima (K7-13) precizrelativna pogreška uzorka (preciznost) za sve navedene nost je bolja, a uvođenjem trećega koncentričnog kruga metode. (K7-13-20) opet je pogoršana zbog povećane varijabil nosti. Najveće plohe (K13-19-26) polučile su najpre - Procjena broja stabala u sastojini kreće se ovisno o ciz niju procjenu broja stabala (13,58 %), što je ipak veličini plohau rasponu od 275,4 do 303,5 komada po zanemarivo poboljšanje u usporedbi sa14,72 % dobi hektaru, s time da razlike nisu statistički značajne venim jednostrukim krugovima radijusa 12,62 m. (ANOVAs ponovljenim mjerenjima:F= 0,6027,df= 7, p= 0,7526).Vidljivo je poboljšanje preciznosti (sma |
| ŠUMARSKI LIST 7-8/2009 str. 14 <-- 14 --> PDF |
M. Vedriš,A. Jazbec, M. Frntić, M. Božić, E. Goršić: PRECIZNOST PROCJENE STRUKTURNIH ... Šumarski list br. 7–8, CXXXIII (2009), 369-379 nje, pa je najzanimljivija usporedba metoda upravo po preciznosti procjene volumena. Osim toga volumen je veličina čija je preciznost pro cjene bila zakonski propisana za uređajni razred (Pravilnik o uređivanju šuma, NN 111/06), pa smo stoga i pokušali ispitati razlike u procjeni volumena sastojine na temelju različitih veličina ploha. Međutim rezultati procjene volumena u sebi osim pogreške uzorka uključuju niz drugih pogrešaka (pogreške odabira tablica i obračuna volumena). Prema Pranjić (1987) temeljnica je bolji pokazatelj preciznosti inventure, jer u sebi ne sadrži pogrešku obračuna volumena. Na temelju ovih rezultata preciznost procjene temeljnice je nešto bolja od preciznosti volumena (prosječno oko 2 %), ali pokazuje jednaki trend promjene po metodama (slika 5). Nešto veća pogreška procjene volumena je posljedica povećane varijabilnosti zbog različitog volumena za iste promjere stabala ovisno o vrsti drveća. Preciznost procjene temeljnice i volumena na koncentričnim krugovimanije toliko pod utjecajem manjeg broja mjerenih stabala. Zbog povećanog udjela debljih stabala na plohi kod koncentričnih krugova ne dolazi do znatnog povećanja varijabilnosti temeljnice i volumena sma njenjem broja stabala na plohi, pa se pogreška uzor ka neznatno povećava. Upravo je ta činjenica, uz razvoj mjernih instrumenata, i potaknula primjenu koncentričnih krugova u izmjeri šuma. Za usporedbu navodimo da su Čavlović i dr. (2001) u sličnim sastojinskim uvjetima iste gospodarske jedinice dobili koeficijent varijacije volumena 27,75% i relativnu pogrešku uzorka (preciznost) 10,87 %. U tom slu čaju uzorak je bio veći (25 ploha površine po 2 900 m), a oblik ploha je bio kvadratičan. Za usporedbu mogu se uzeti rezultati iz naših mjerenih triju koncentričnih krugova (K13-19-26). Izmjeren je podjednak prosječan broj stabala na plohi: 31 u našem slučaju i 33 kod Čavlovića i dr. (2001). Postignuta preciznost procjene volumena je podjednaka za obje sastojine (relativna pogreška uzorka 10,87 % i 10,96 %) s time da je u našem slučaju dobiven manji koeficijent varijacije (21,33%). Uzrok tomu je u samoj varijabilnosti volumena u sastojini, a djelomično se vjerojatno radi i o utjecaju vrste i oblika odabranih ploha za izmjeru. Pravilnikom propisani intenzitet izmjere od najmanje 5% za preborne sastojine u pravilnom rasporedu ploha s razmacima 100x100 m upućuje na korištenje ploha radijusa 12,62 m. Na takvim plohamapostignuta jepodjednaka preciznost (18,5 %) kao i koncentričnim krugovima radijusa 5 i 12 metara(19,3 %).Ako usporedimo te dvije veličine ploha, možemo reći da bi trebalo detaljno ispitati troškove vremena izmjere za postizanje jednake preciznosti. Utrošak vremena za izmjeruploha pojedine veličine aproksimirali smo brojem mjerenihstabala na ploha ma, što je prikazano na slici 5.Točna usporedba učinkovitosti – štedljivosti izmjere moguća je samo stvarnim mjerenjem vremena na plohama pojedine veličine, jer vrijeme izmjere ovisi još o veličini i vrsti plohe (jednostruki ili koncentrični krug) te rasporedu stabala. Plohe radijusa 5 i 12 prema omjeru broja mjerenihstabala i preciznosti procjene volumena predstavljaju najbolji odabir (slika 5). Kod koncentričnih krugova mjeri se manje stabala, ali je s druge strane zbog više rubnih stabala koja se moraju provjeravati, veća mogućnost pogreške i produljeno vrijeme izmjere. Upravo zato uporaba laserskih ili ultrazvučnih daljinomjera znatno ubrzava izmjeru na koncentričnim krugovima. Gubitak preciznosti na manjim plohama (K11,28) je zanemariv u odnosu na K12,62 (oko 1%)uz prosječno tri mjerena stabla manje po plohi.To upućuje na mogućnost smanjenja ploha bez znatnog gubitka preciznosti. No, budući da je promjenama Pravilnika o uređivanju šuma (NN 141/08) zadan isključivo intenzitet uzorka bez obzira na kakvoću procjene (preciznost), uz manje plohe bilo bi potrebno povećati broj ploha, što bi povećalo vrijeme izmjere. Ako promatramo ukupne vrijednosti broja stabala, temeljnice i volumena, plohe radijusa 7 i 13 m nisu pre- poručljive jer povećavaju trošak izmjere (prosječno 9 stabala na plohi), a preciznost nije poboljšana u odnosu na K5-12.Ako bi promatrali distribucije po debljinskim razredima, vjerojatno bi postigli bolje rezultate nego K5-12 zbog većeg broja mjerenih stabala. Plohe K7-13-20 ostvaruju veliko poboljšanje preciznosti (skoro 10 % u odnosu K7-13), ali uz bitno veći broj mjerenih stabala (14). Koncentrični krugovi s tri radijusa zasigurno povećavaju broj rubnih stabala, što pak produljuje izmjeru.Takvo poboljšanje preciznosti na razini sastojine nije opravdano s obzirom na utrošak vremena, tim više što preciznost na razini sastojine nije pro pisana. Naprotivto poboljšanje preciznosti svakako do lazi do izražaja u inventuri malog intenziteta uzorka na velikome prostorukao što je Nacionalna inventura šuma (Čavlović iBožić2008). Zanimljivo je primijetiti da plohe K7-13-20 prosječno sadrže podjednak broj stabala kao jednostruki krugovi K12,62 uz znatno precizniju procjenu temeljnice i volumena. Mjerene plohe (K13-19-26) nisu poboljšale preciznost procjene volumena u odnosu na metodu K7-13-20, nego čak dale neznatno lošiju preciznost. Na temelju “dovoljne” (ili propisane) preciznosti može se odabrati optimalnu veličinu ploha na kojoj su troškovi najmanji.Računanje preciznosti procjene sastojinskih elemenata daje mogućnost uštede u planu in- venture, što je zanemareno promjenama Pravilnika o uređivanju šuma (NN 141/08). S druge strane propisani intenzitet uzorka(5 % površine sastojine) ne ograni |
| ŠUMARSKI LIST 7-8/2009 str. 15 <-- 15 --> PDF |
M. Vedriš, A. Jazbec, M. Frntić, M. Božić, E. Goršić: PRECIZNOST PROCJENE STRUKTURNIH ... Šumarski list br. 7–8, CXXXIII (2009), 369-379 čava primjenu ploha različite veličine, ali bi zahtijevao prilagodbu rasporeda (razmaka) ploha. Dobiveni rezultati procjene strukturnih elemenata vrijede za ovu sastojinu i sastojine slične strukture,te su jedan prilog širem istraživanju optimalnog uzorka za raznodobne sastojine. Za podrobniju usporedbu potrebno je uključiti i vrijeme izmjere. Kao dodatni čimbenici pri odabiru veličine ploha mogli bi se koristiti omjer smjese i razdioba broja stabala po debljinskim stupnjevima/razredima. ZAKLJUČCI – Conclusions Poznata činjenica poboljšanja preciznosti procjene povećanjem primjernih ploha, potvrđena ovim istraživanjem, daje mogućnost prilagodbe veličine ploha za konkretne sastojinske uvjete ovisno o željenoj kakvoći rezultata (preciznosti) procjene. Za procjenu broja stabala koncentrični krugovi nisu preporučljivi jer se njihovom primjenom pogreška uzor kapovećava. Za temeljnicu i volumen rezultati su upravo suprot ni. Primjenjivane plohe radijusa 12,62 m u ovoj sastojini daju sličan rezultat kao koncentrični krugovi ra dijusa 5 i 12 m. Stoga koncentrične kružne plohe radijusa 5 i 12 metara koje su korištene u hrvatskoj uređajnoj inventuri, predstavljaju dobar odabir, jer manji prosječni broj mjerenih stabala na plohi skraćuje vrijeme izmjere. S druge strane dvostruki krug zahtijeva više provjera rubnih stabala, a time se povećava mogućnost pogrešnog bilježenja stabala. Zato je potrebno stručno i dobro uvježbano osoblje za izmjeru, jer u suprotnom pri provjeri rubnih stabala osim gubitka vremena može doći do velikih pogrešaka. S obzirom na podjednak broj mjerenih stabala na plohi te na bolju preciznost procjene temeljnice i volumena u odnosu na plohe K12,62, čak bi i trostruki koncentrični krugovi K7-13-20 bili prihvatljivi odabir, ako je ukupni volumen ciljana varijabla. Primjena koncentričnih ploha radijusa 13-19-26 m u praksi bi bila ekonomski neopravdana, jer povećanje vremena izmjere (veći broj stabala) na plohi ne rezultira boljom procjenom, a pritom je veća vjerojatnost pogrešaka pri izmjeri (Indir 2004). Njihova svrha je bila ponajprije mogućnost simulacije manjih ploha te njihovo izmicanje u prostoru (što nije tema ovog rada). Potvrđeni općeniti trend poboljšanja preciznosti povećanjem ploha valja matematički izraziti konkretnim podacima za određene sastojinske prilike. Konkretni broj čani odnosi povećanja troška izmjere na većim plohama i pritom postignuto poboljšanje preciznosti mogu poslužiti u razboritom odabiru veličina ploha. U slučaju približno jednake postignute preciznosti uz jednak broj ploha ekonomičnije su manje plohe (zbog manje mjerenih stabala). Uzevši u obzir da će u manjim sastojinama s manjim brojem ploha pogreška uzorka biti i veća, za takve slučajeve treba ispitati druge mogućnosti za poboljšanje preciznosti (gušća mreža, specifični radijusi, metode daljinskih istraživanja). Cjeloviti plan uzorka treba uskladiti prema postojećim propisima koji uvjetuju intenzitet površine uzorka (Pravilnik o uređivanju šuma NN 141/08). Dakleu planiranju uzorka veličinu ploha treba uskladiti rasporedom, razmakom i brojem ploha u sastojini, što nije obuhvaćeno ovim istraživanjem. Odabir veličine ploha koji ovisi o svrsi inventure morao bi se temeljiti na ocjeni troškova (vremena) izmjere i željene preciznosti procjene. Ovakvo istraživanje pruža uporište za takav odabir veličine ploha, a uključivanjem vremena izmjere moglo bi se izračunati konkretan omjer troškova i učinkovitost izmjere ploha različite veličine. ZAHVALA–Acknowledgements Ovo istraživanje potpomogle su “Hrvatske šume” d.o.o.preko projekta “Utjecajrazličitihmetodauzorkovanja na izmjeru i procjenu elemenata strukture LITERATURAČavlović,J., M.Božić,1999:Program gospodarenja za G.J. šume posebne namjene “Belevine” (2000.–2009.). Šumarski fakultet, Sveučilište u Zagrebu. Čavlović, J., M. Božić,2008: Nacionalna inventura šuma u Hrvatskoj – metode terenskog prikupljanja podataka, Šumarski fakultet Sveučilišta u Zagrebu, 146 str., Zagreb. Čavlović,J., M.Božić, Ž.Galić,2001:Varijabilnost i prostorna raspodjela elemenata strukture i pre bornihsastojina” te Ministarstvo znanosti obrazovanja i športa Republike Hrvatske u sklopu projekta 068-0681966-1969. – References etata na razini sastojine pri gospodarenju prebornim šumama uz pomoć GIS-a. U: Matić, S., Krpan,A., P. B., Gračan, J. (Ur.), Znanost u potrajnom gospodarenju hrvatskim šumama. Šumarski fakultet Sveučilišta u Zagrebu, Šumarski institut Jastrebarsko, str.413–422, Zagreb. Galić,Ž., 2002:Pouzdanost procjene strukturnih elemenata izmjere šuma primjenom kombiniranih metoda. Magisterij. Šumarski fakultet, Sveučilište u Zagrebu. |
| ŠUMARSKI LIST 7-8/2009 str. 16 <-- 16 --> PDF |
M. Vedriš,A. Jazbec, M. Frntić, M. Božić, E. Goršić: PRECIZNOST PROCJENE STRUKTURNIH ... Šumarski list br. 7–8, CXXXIII (2009), 369-379 Iles,K., 2003:ASampler of InventoryTopics. Atex-Pranjić, A., 1987: Pouzdanost rezultata izmjere tbook on forest inventory. Second edition. Kim šuma. Glasnik za šumske pokuse, Posebno izda- Iles andAssociates, 869 str., Nanaimo, B.C. Ca-nje3, 161–176, Zagreb. nada. Pranjić,A., N.Lukić,1997:Izmjera šuma. ŠumarIndir, K., 2004: Optimalni načini prikupljanja i ski fakultet, 210 str., Zagreb. obrade podataka kontrolnom metodom u inven- Schreuder, H.T.,T. G.Gregoire, G.B Wood, turi šuma. Magisterij. Šumarski fakultet, Sveuči 1993: Sampling methods for multiresource folište u Zagrebu. rest inventory. John Wiley & Sons, 446 str., New Johnson, E. W., 2000: Forest sampling desk refe- York. rence. CRC Press, 1008 str.,Boca Raton, Florida. Schreuder, H. T., R. Ernst, H. Ramirez-MalKoprivica, M., 2006:Varijabilitet i preciznost pro donado, 2004: Statistical techniques for samcjene taksacionih elemenata visokih sastojina pling and monitoring natural resources. General bukve u Jablaničkom šumskom području. Glas- Technical Report RMRS-GTR-126, U.S. Departnik Šumarskog fakulteta Univerziteta u Banjoj ment of Agriculture, Forest Service, Rocky Luci 6, 49–60. Mountain Research Station, 111 str., Fort Collins. Sokal, R. R., F. J. Rohlf, 1995:Biometry, (Third mjenom uzoraka promjenljive vjerojatnosti se Lukić,N., 1984:Izmjera jednodobnih sastojina priedition). Freeman and Company, 880 str., New York. lekcije. Glasnik za šumske pokuse 22, 333–377, Zagreb. StatSoft, Inc., 2006:STATISTICA(data analysis software system), version 7.1. www.statsoft.com. Pranjić,A., 1966:Interpolirane Šurićeve jednoulazne tablice za jelu – smreku i bukvu. Šumarski *** Pravilnik o uređivanju šuma, Narodne novine, list 90 (3–4), 185–212, Zagreb. 111/06i 141/08. SUMMARY: Stand structure estimate is based on data from sample plots. The aim of this research was to compare the stand structure estimates based on sample of circular plots with different radii. Through this influence of plot size on structure estimate and efficiency of stand measurement was also indirectly assessed. Measurements were made in beech-fir selection stand in the Educational and experimental forest site “Zalesina” in Gorski kotar region, Croatia. Stand size is 20,63 ha, it is situated from 790 to 850 m above sea level, and belongs to site class II. Stand exposition is south to east, terrain slope is 5–10°. Tree breast height diameters (DBH) were measured on systematic sample of 17 concentric circular sample plots. Tree location from plot centre was recorded by azimuth and distance. All trees of DBH 10 cm or more were measured on 13 meter radius plot, trees of DBH 30 cm and more were measured on 19 m radius plot and trees of DBH 50 cm and more on 26 m radius plot. Computer programme CirCon for calculation of stand parameters based on measured plots and simulated plots, with radii different from measured ones, has been developed. Plots based on real measurements were simulated according to ones used in forest management practice (singular and concentric circle plots). We simulated 8 methods: K7,98 (7.98 m radius plots), K9,77 (9.77 m radius plots), K11,28 (11.28 m radius plots), K12,62 (12.62 m radius plots); K5-12 (concentric circle plots with radii 5 and 12 m), K7-13 (concentric plots with radii 7 and 13 m), K7-13-20 (concentric plots with radii 7, 13 and 20 m) and K13-19-26 (three concentric circles of 13, 19 and 26 m radius). Calculated estimates for number of trees, basal area and volume on the same standing points differed between methods depending on spatial tree distribution and size of plots. Descriptive statistics (arithmetic mean, standard deviation, standard error) was made for each variable (number of trees, basal area and volume) on stand level. Sample error with 95 % confidence (SE/mean*t0.05,) was also calculated to express the precision of estimates. Different estimates by methods depending on plot size were compared by re |
| ŠUMARSKI LIST 7-8/2009 str. 17 <-- 17 --> PDF |
M. Vedriš, A. Jazbec, M. Frntić, M. Božić, E. Goršić: PRECIZNOST PROCJENE STRUKTURNIH ... Šumarski list br. 7–8, CXXXIII (2009), 369-379 peated measures ANOVA, due to lack of independence between methods (plot sizes) on the same standpoints. Estimates of number of trees by methods (Figure 2) ranged between 275.4 and 303.5 per hectare, although differences were not statistically significant at 0.05 confidence level (Repeated measures ANOVA: F = 0.6027, df = 7, p = 0.7526). Precision expressed by relative sample error varied from 13.58 % (K13-19-26) to 28.34 % (K5-12). Better results (lesser sample error) were obtained on bigger plots, though concentric circles (K5-12, K7-13 and K7-13-20) have considerably greater sample error due to fewer trees per plot. Basal area estimates by methods ranged from 34.80 to 37.76 m2per hectare (Figure 3), making no statistically significant differences (Repeated measures ANOVA: F = 0.2948, df = 7, p = 0.9547). Relative precision ranged from 10.13 % (K13-19-26) to 26.96 % on smallest plots (K7,98). Sample error of basal area estimate on concentric circles was just slightly bigger in spite of fewer trees per plot. Reason for that is stability of basal area on plots regardless to fewer trees: concentric circles include fewer trees but have great share of bigger ones that contribute to basal area more than smaller ones. Estimate of stand volume by methods ranged from 457.93 to 496.47 m3per hectare (Figure 4). There was no statistical difference in volume estimates between analysed methods (Repeated measures ANOVA: F = 0.2650, df = 7, p = 0.9661). Relative precision ranged between 10.14 % (K7-13-20) and 30.36%(K7,98). Better precision was obtained with bigger plots, due to more trees per plot. Concentric circles produce just slight increase in sample error while lowering the cost of measurement by reducing the number of trees per plot. Number of measured trees per plot was computed as an indicator of plot efficiency. Differences in number of trees per plot between plot sizes were statistically significant at 0.05 level (Repeated measures ANOVA: F = 187.621, df = 7, p = 0.0000), except for: K7,98 and K5-12; K7-13 and K9,77; K7-13-20 and K12,62 (Fisher LSD Post-hoc test). Evident increasing trend of number of trees per plot by increasing of plot size is the main cause of better precision. Although concentric circles reduce number of trees per plot, loss of precision for basal area and volume are minimal (Figure 5). Therefore plots K5-12 are acceptable for use in this kind of stands, with remark that they require well trained staff and modern instruments. Plots K7-13 do not improve precision while increasing number of trees per plot (9), therefore are not recommended. Triple concentric circles K7-13-20 reduce sample error almost by 10 %, although by significant increase of measured trees per plot. Plots K11,28 reduce number of trees per plot with minimal increase in sample error compared to K12,62 plots. That fact makes them acceptable choice for gain in efficiency. However, K11,28 sample should be adjusted with more plots to satisfy required sampling intensity (5 % of stand), which would increase costs. In order to simplify the sampling plan, legislation does not require precision rather sampling intensity (5 % of stand area), which restricts opportunity to optimize sample size. The choice of plot size is based on inventory goals and should depend on cost of measurements and expected precision. This kind of research can provide useful base for determining plot size by costs and precision of data. Exact ratio of cost and precision could be computed by including time measurement per plots of different sizes. Key words: forest inventory, circular sample plots, number of trees, basal area, volume, estimation, precision, CirConcomputer model |
| ŠUMARSKI LIST 7-8/2009 str. 13 <-- 13 --> PDF |
M. Vedriš, A. Jazbec, M. Frntić, M. Božić, E. Goršić: PRECIZNOST PROCJENE STRUKTURNIH ... Šumarski list br. 7–8, CXXXIII (2009), 369-379 Slika5. Prosječan broj stabala po plohi i preciznost procjene (pogreška uzorka) broja stabala, temeljnice i volumena sastojine po hektaru ovisno o veličini ploha. Figure 5 Average number of trees per plot and precision of estimate (sample error) for number of trees, basal area and volume per hectare by different plot sizes RASPRAVAU istraživanju smo usporedili utjecaj veličine ploha na preciznost procjene sastojinskih varijabli, pri čemu veličina uzorka nije obračunavana na temelju poznate varijabilnosti i željene preciznosti. Valja napomenuti da je veličina uzorka (n) jednaka za sve uspoređene veličine ploha i strukturne elemente, što ima za posljedicu da su razlike u preciznosti (pogreška uzorka) ovisne isključivo o standardnoj devijaciji (prostornoj varijabilnosti između ploha), jer sunitu obračunu jednaki za sve veličine ploha.Također raspored ploha je jednak za sve metode, što je povoljno za usporedbu samih veličina ploha jer nema razlika u položaju i broju ploha. Rezultati analize varijance su kao i kod sličnih istraživanja u jednodobnim sastojinama (Lukić 1984, Galić 2002) pokazali da dobivene razlike procjene strukturnih elemenata po veličinama ploha nisu statistički značajne na 95 % razini pouzdanosti. Dakle procjena niti po jednoj od metoda ne odstupa mnogo od ostalih, što je razumljivo jer se radi o istoj sastojini, gdje su prosječne vrijednosti dobivene iz svakog dobrog uzorka više ili manje blizu stvarnoj srednjoj vrijednosti. Iako se ne može tvrditi koja od veličina ploha daje “točne” rezultate, usporedba je učinjena ponajprije sa stajališta preciznosti. Osim toga u praksi se rijetko radi totalna klupaža većih – Discussion površina, te se uvijek radi o boljoj ili lošijoj procjeni stvarnih vrijednosti, koje ostaju teoretski nepoznate. Razlike u preciznosti općenito ovise o varijabilnosti pojedine varijable (broj stabala, temeljnica, volumen). Pri tome se na većim plohama redovito dobivaju preciznije procjene, jer one obuhvaćaju više stabala te imaju ukupnu manju varijabilnost (Schreuder et al. 1993, Iles2003 ), što je potvrđeno i ovim istraživanjem. Kod manjih jednostrukih krugova (K7,98, K9,77 i K11,28) primjetne su veće prosječne vrijednosti temeljnice i volumena, što može upućivati da u ovakvim sastojinskim prilikama te veličine ploha daju nešto veće procjene, ali za takvu tvrdnju trebalo bi provjeriti veći uzorak ploha i sastojina. Kod koncentričnih krugova odabranim rasponom izmjere prsnih promjera na određenom radijusu kruga smanjuje se broj mjerenih stabala na plohi.Time se redovito povećava varijabilnost između ploha pa se povećava i pogreška uzorka, što se najbolje vidi na slici 5 (metode K12,62 i K5-12).Dakako,svrha koncentričnih kružnih ploha upravo jest smanjiti broj mjerenih stabala na plohi, kako bi se smanjilo vrijeme izmjere. S druge strane, broj stabala redovito nije ciljana varijabla za koju je uzorak postavljen. Najčešće jeto volumen kao mjera drvne zalihena kojoj se temelji gospodare |