Способ средней модели по ступеням толщины

Этот способ более трудоемок, чем первый, но он позволяет получить не только более точные данные об общем запасе, а также сведения о выходе сортиментов. Отличительная особенность способа заключается в том, что модельные деревья подбирают средними не для всего древостоя, а для каждой ступени толщины по принципу:

а) от каждой ступени одинаковое число моделей;

б) число моделей пропорционально числу деревьев в ступени (метод пропорциональноступенчатого представительства).

Для правильного подбора моделей, средних не только по диаметру, но и высоте, в обоих случаях необходимо предварительно построить график высот.

При подборе моделей по первому принципу работы выполняются в следующем порядке. После перечета деревьев и построения графика высот подбирают по 2...4 средних для каждой ступени толщины модельных деревьев. Эти деревья срубают и определяют их объемы по сложной формуле срединных сечений. Запас насаждения вычисляют как сумму запасов отдельных ступеней толщины по формуле

М=ΣV₁ΣG₁/Σg₁+ ΣV₂ΣG₂/Σg₂+ …… ΣV_nΣG_n/Σg_n

где ΣV₁, ΣV₂, ΣV_n - суммы объемов модельных деревьев по ступеням толщины;

Σg₁, Σg₂, Σg_n - суммы площадей сечений модельных деревьев по ступеням толщины;

ΣG₁, ΣG₂, ΣG_n - суммы площадей сечений всех деревьев по ступеням

толщины.

При необходимости выявления сортиментной структуры древостоя перечет деревьев ведут с подразделением на категории технической годности (деловые, полуделовые, дровяные стволы), а модельные деревья, подбираемые из числа деловых стволов, раскряжевывают на сортименты (в соответствии с действующими ГОСТами). В процессе обработки перечетной ведомости все полуделовые деревья в пределах каждой ступени толщины разносят поровну между деловыми и дровяными и вычисляют их суммы площадей сечений.

Выход деловой древесины (по классам крупности, сортиментам), дров и отходов определяют только из деловых стволов по способу средней модели для каждой ступени толщины по следующим формулам:

где: ΣV_дел, ΣV_сорт, ΣV_др^дел - соответственно суммы объемов деловой древесины, отдельных сортиментов, дров и отходов модельных деревьев по ступеням толщины;

ΣG_дел, ΣG_мод - соответственно суммы площадей сечений деловых и модельных деревьев этих же ступеней толщины.

Сумма объемов деловой древесины и дров из деловых стволов дает объем ликвидной древесины.

Для контроля объем отходов, куда входят кора и вершинка ствола, может быть вычислен по разности общего запаса деловых деревьев ступени и запаса ликвидной древесины.

Из дровяных деревьев получают только дрова, поэтому объем дровяного дерева приравнивают к общему объему средних модельных деревьев ступени толщины. Тогда запас дровяных деревьев по каждой ступени толщины определяют по формуле

где: G _др — сумма площадей сечений дровяных деревьев ступени

толщины.

Общий запас дров ступени толщины получают как сумму запаса дров из деловых и дровяных деревьев. Суммируя запасы, полученные по каждой ступени толщины, определяют общий запас древостоя, запасы деловой древесины, отдельных сортиментов, дров и отходов.

Способ определения запаса путем отбора одинакового числа моделей по ступеням толщины имеет один недостаток. Он не учитывается характер распределения деревьев в древостое по ступеням толщины. Вследствие этого недостатка запас центральных, более представленных ступеней определяется менее точно, чем крайних — с меньшим числом деревьев.

Этот недостаток устраняется при отборе моделей пропорционально числу деревьев в каждой ступени толщины по методу пропорционально-ступенчатого представительства.

При этом методе как общее число моделей, так и взятое по отдельным ступеням толщины принимается за одинаковый процент (например, 5 или 10%). Поскольку в отдельных ступенях толщины согласно перечету число деревьев различно, то и число моделей, соответствующих заданному проценту, также будет различно.

В средних ступенях больше, а в крайних меньше, т. е. распределение моделей будет соответствовать числу деревьев по ступеням толщины. Так, для перечетной ведомости, приведенной выше (см. табл. 2), при заданном 5%-ном представительстве число моделей по ступеням толщины распределится следующим образом.

Табл. 2

Если в крайних ступенях толщины число моделей окажется меньше единицы, их объединяют, а дробные числа округляют до целых. Общий запас при этом методе вычисляется как произведение суммы объемов всех моделей ΣV на отношение суммы площадей сечений всех деревьев древостоя ΣG к сумме площадей сечений модельных деревьев Σg, т. е.

Эта формула применяется также для определения объема сортиментов или товарности древостоя по классам крупности с той лишь разницей, что вместо ΣG всех деревьев древостоя берется ΣG только деловых деревьев. Для этого срубленные модели разделывают на сортименты и учитывают совместно без разделения по ступеням толщины. Для перехода от количества сортиментов по моделям к товарности всего древостоя запас каждого сортимента (или класса крупности) умножают на отношение суммы площадей сечений всех деловых деревьев ΣG_дел к сумме площадей сечений всех моделей. Пример, иллюстрирующий технику расчетов при этом методе, приводится в табл. 4.3.

Положительная сторона метода заключается в том, что он позволяет производить совместную обработку моделей всех ступеней толщины, сокращающую объем трудоемких вычислений, и при правильном подборе моделей обеспечивает среднюю точность ±2 %. По этой причине данный метод чаще всего применяется на практике.

Недостаток его состоит в том, что вследствие округления дробных чисел и использования общих моделей для крайних, мало представленных ступеней толщины не всегда удается выдержать принцип пропорциональности, что приводит к небольшим ошибкам.

Однако эти ошибки можно избежать, если выбирать модели не по каждой ступени толщины, а по классам толщины, образуемым из нескольких соседних ступеней с одинаковым числом деревьев и моделей в них. Запас каждого класса (число которых обычно четыре - пять) определяется по способу средней модели.

Для повышения точности в реальном выходе сортиментов иногда вместо средних модельных деревьев используют учетные деревья. Ониподбираются в процессе перечета чисто механическим путем (например, каждое 5-е или 10-е дерево). При таком отборе деревьев и достаточно большом их числе (до 50 шт.) в рубку будут назначены деревья всех размеров и форм, что обеспечивает объективность их отбора и повышает точность в оценке товарной структуры древостоя.

Рубка, замеры, обработка учетных деревьев и все последующие расчеты по определению общего запаса и выхода сортиментов осуществляются так же, как и при взятии моделей методом пропорционально-ступенчатого представительства. Недостатком метода является необходимость рубки большого числа учетных деревьев.