Runkotilavuusyhtälöt panamalaiselle tiikille
Suurnäkki, Suvi (2017)
Suurnäkki, Suvi
Kaakkois-Suomen ammattikorkeakoulu
2017
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2017112017404
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2017112017404
Tiivistelmä
Puun tilavuus on yksi metsänmittauksen perustunnuksia. Tilavuutta tarvitaan hakkuiden suunnitteluun ja metsän arvon määrittämiseen. Plantaasiviljelmillä metsän tilavuus määritetään yksitäisen puun tilavuusyhtälön avulla. Plantaasiviljelmillä koealalta mitatut yksit-täisten puiden tilavuudet summataan ja koealan tilavuudesta saadaan muuntokertoimen avulla hehtaarikohtainen tilavuus.
Opinnäytetyön tarkoituksena oli kehittää toimeksiantajalle tiikin (Tectona grandis) runkotilavuusyhtälöitä metsäninventointiin Panamaan. Työn tarkoitus oli mallintaa kolme tilavuusyhtälöä: kaksi kokonaistilavuuden yhtälöä, joissa toisessa on muuttujana rinnankorkeusläpimitta ja toisessa rinnankorkeusläpimitta ja puun pituus, sekä kaupallisen tilavuu-den yhtälö, jossa muuttujina ovat rinnankorkeusläpimitta, pituus ja tukin yläläpimitta.
Havaintoaineistona työssä oli toimeksiantajan useamman vuoden aikana keräämä mitta-aineisto, joka koostui 444 rungon mittatiedoista. Aineisto sisälsi jokaisesta puusta rinnankorkeusläpimitan, kokonaispituuden ja läpimitta ja pituus tiedot suhteellisilta etäisyksiltä pitkin runkoa. Kaikki aineiston puut ovat siemenlähtöisiä, mukana ei ole kloonattuja puita. Läpimitat on mitattu kuorellisina läpimittoina. Samoin kaikki tilavuusyhtälöt on laskettu kuorellisina tilavuuksina. Koko aineisto jaettiin kahtia mallinnusta varten: varsinaiseen mallinnusaineistoon (n=399) ja estimoitujen mallien testausaineistoon (n=40). Objektiiviseen testiaineistoon puut valittiin ositetulla satunnaisotannalla. Kokonaisuudessaan 21 tilavuusmallia estimoitiin tilasto-ohjelmalla. Testausvaiheessa tässä tutkimuksessa mallinnettujen yhtälöiden lisäksi testattiin myös muissa tutkimuksissa parhaiksi todettuja tiikin tilavuusyhtälöitä.
Testaus osoitti että tässä tutkimuksessa mallinnetut ja parhaimmiksi osoittautuneet tilavuusyhtälöt sopivat paremmin havaintoaineiston kaltaiseen puustoon kuin muiden tutkimusten tilavuusmallit. Kokonaistilavuuden yhtälöissä pelkkää rinnankorkeusläpimittaa käyttävä malli on helpompi käyttää käytännössä ja läpimitan mittaustulokset ovat kohtalaisen tarkkoja ja luotettavia. Puun pituuden mittaaminen on läpimittaan verrattuna epätarkempaa ja enemmän aikaa vievää. Yhtälö, jossa tilavuuden selittävinä muuttujina ovat sekä läpimitta että pituus, antaa kuitenkin laskennallisesti tarkempia tuloksia kuin pelkkään läpimittaan perustuva yhtälö. Kaupallisen tilavuuden yhtälöllä pystytään asetetun minimiläpimitan avulla laskemaan saatavan käyttöosan tilavuus. Toimeksiantajalla on tutkimuksen ansioista nyt käytössään omaan aineistoon perustuvat tilavuusyhtälöt, joilla pystytään luotettavasti ja aikaisempaa tarkemmin ennustamaan puiden tilavuus panamalaisilla viljelmillä.
Opinnäytetyön tarkoituksena oli kehittää toimeksiantajalle tiikin (Tectona grandis) runkotilavuusyhtälöitä metsäninventointiin Panamaan. Työn tarkoitus oli mallintaa kolme tilavuusyhtälöä: kaksi kokonaistilavuuden yhtälöä, joissa toisessa on muuttujana rinnankorkeusläpimitta ja toisessa rinnankorkeusläpimitta ja puun pituus, sekä kaupallisen tilavuu-den yhtälö, jossa muuttujina ovat rinnankorkeusläpimitta, pituus ja tukin yläläpimitta.
Havaintoaineistona työssä oli toimeksiantajan useamman vuoden aikana keräämä mitta-aineisto, joka koostui 444 rungon mittatiedoista. Aineisto sisälsi jokaisesta puusta rinnankorkeusläpimitan, kokonaispituuden ja läpimitta ja pituus tiedot suhteellisilta etäisyksiltä pitkin runkoa. Kaikki aineiston puut ovat siemenlähtöisiä, mukana ei ole kloonattuja puita. Läpimitat on mitattu kuorellisina läpimittoina. Samoin kaikki tilavuusyhtälöt on laskettu kuorellisina tilavuuksina. Koko aineisto jaettiin kahtia mallinnusta varten: varsinaiseen mallinnusaineistoon (n=399) ja estimoitujen mallien testausaineistoon (n=40). Objektiiviseen testiaineistoon puut valittiin ositetulla satunnaisotannalla. Kokonaisuudessaan 21 tilavuusmallia estimoitiin tilasto-ohjelmalla. Testausvaiheessa tässä tutkimuksessa mallinnettujen yhtälöiden lisäksi testattiin myös muissa tutkimuksissa parhaiksi todettuja tiikin tilavuusyhtälöitä.
Testaus osoitti että tässä tutkimuksessa mallinnetut ja parhaimmiksi osoittautuneet tilavuusyhtälöt sopivat paremmin havaintoaineiston kaltaiseen puustoon kuin muiden tutkimusten tilavuusmallit. Kokonaistilavuuden yhtälöissä pelkkää rinnankorkeusläpimittaa käyttävä malli on helpompi käyttää käytännössä ja läpimitan mittaustulokset ovat kohtalaisen tarkkoja ja luotettavia. Puun pituuden mittaaminen on läpimittaan verrattuna epätarkempaa ja enemmän aikaa vievää. Yhtälö, jossa tilavuuden selittävinä muuttujina ovat sekä läpimitta että pituus, antaa kuitenkin laskennallisesti tarkempia tuloksia kuin pelkkään läpimittaan perustuva yhtälö. Kaupallisen tilavuuden yhtälöllä pystytään asetetun minimiläpimitan avulla laskemaan saatavan käyttöosan tilavuus. Toimeksiantajalla on tutkimuksen ansioista nyt käytössään omaan aineistoon perustuvat tilavuusyhtälöt, joilla pystytään luotettavasti ja aikaisempaa tarkemmin ennustamaan puiden tilavuus panamalaisilla viljelmillä.