Die vergleichende Anwendung der beiden Systeme soll zeigen, ob eine Möglichkeit besteht, den Eckenzähltest als neue Inventurmethode zu adaptieren. Veit an der Glan“ Die Waldbewirtschaftung hat eine lange Tradition, periodisch im Abstand von zehn oder fünfzehn Jahren Inventuren durchzuführen.
Einleitung
Thema der Diplomarbeit
Allgemeine Grunddaten
- Geografische Lage
- Geologische Merkmale
- Bodenbildung
- Klima
- Waldgesellschaften
- Beschreibung des Forstbetriebes
„Kosinuskegel“-Felder zur Breitengradmessung, unterschiedliche Hangverhältnisse werden automatisch kompensiert und somit ist eine nachträgliche Korrektur von Abstand und Höhe nicht notwendig. Es wurden nicht alle Baumhöhen gemessen, aber fehlende Höhen wurden anhand des Mittelstammes, zwei Koeffizienten „a“ und berechnet „b“ „, Daten aus der österreichischen Waldinventur und durch Einfügung dieser Daten in eine Standardhöhenkurve.
Datengrundlagen, Material und Methoden
Allgemeines
Mithilfe dieses Rasters gibt es Punkte auf den Linienschnittpunkten, die 100 Meter voneinander entfernt sind. Die für die Aufnahmen relevanten Linien werden an den Startpunkten an markanten Geländepunkten, wie z. B. vermessenen Grenzsteinen, richtungsgenau und im vermessenen Abstand positioniert. Der erste Inventarpunkt wird anhand der angegebenen Richtung, die in Gon angegeben wird, und seiner Entfernung in Metern gefunden.
Mit Hilfe dieses Ankers können Sie in einer bestimmten Richtung und einem bestimmten Abstand nach einem Metallrohr im Boden suchen, das den genauen Mittelpunkt des Testkreises markiert.
Messinstrumente
Allerdings führt diese Rundung des Brusthöhendurchmessers bei der Feldaufnahme zu einem systematischen Fehler, der durch die Hinzurechnung von 0,5 cm bei der Eingabe in die Berechnungsformel korrigiert wird. In der Gesamtansicht zeigen beide Beine in Richtung der Falllinie, das heißt, die Schiene verläuft parallel zu den Nahtlinien. Daher basieren alle Relascope-Messungen auf der These, dass Höhen- und Breitenmessungen auf einer relativen Skala erfolgen.
Somit hat der Rand der Skala, von dem aus sie abgelesen werden, diejenigen Teilungen, die um die Steigung (cos α) reduziert sind. Bei der Messung mit dem Vertex-Höhenmesser muss der Transponder an einem Baum befestigt werden, der auf Brusthöhe gemessen wird. Auch auf die Temperatur sollten Sie achten, da der Vertex-Höhenmesser temperaturempfindlich ist.
Dabei handelt es sich zum einen um die Transponderhöhe (TRP), die auf eine Höhe von 130 cm voreingestellt ist, zum anderen um den „Pivot-Offset“. Da der Vertex-Höhenmesser Ultraschall zur Entfernungsmessung verwendet, hängt die Genauigkeit der Messung von der Temperatur ab. Um diese richtig einschätzen zu können und so Fehlmessungen vorzubeugen, kann die Temperatur des Vertex-Höhenmessers abgelesen und auf Plausibilität überprüft werden.
Aufnahmeverfahren der Forstinventur
- Schweizer Inventurverfahren der HESPA Domäne
- Die Winkelzählprobe
An den Probestandorten werden alle Bäume erfasst, die die Cutoff-Schwelle von mindestens 12 cm erreichen. Jeder Baum wird erfasst und mit seiner Richtung (Azimut), seiner Entfernung (in Dezimetern), seinem Durchmesser in Brusthöhe (BHD neu) und seinem Baumartencode (z. B. 10 steht für Fichte) gekennzeichnet. Wir haben die Bäume erneut gezählt, deren Brusthöhendurchmesser bei der letzten Erhebung vor 15 Jahren die Schnittgrenze von 12 cm erreicht oder überschritten hat und die in diesem Zeitraum nicht genutzt wurden.
Die Besonderheit des HESPA-Verfahrens mit Prüfringen fester Größe ist die Messung des Durchmessers in 7 m Höhe (D07). Zur Messung von Baumparametern verwendet die Schweizerische Landeswaldinventur den Messschieber, die Teleskop-Federstange D07 und den Christen-Baumhöhenmesser. Ob ein Baum beprobt wird – oder nicht – und somit einbezogen wird, hängt von der Fläche des Kreises und seinem Abstand vom Mittelpunkt des Probenkreises ab.
Eine automatische Korrektur der Neigung konnte bisher nur durch das Spiegelrelasoskop gewährleistet werden, das auch bei Winkelzählversuchen das am häufigsten eingesetzte Messgerät ist. Für den Fall, dass nicht absolut sicher ist, ob ein Baum in das Bild fällt oder nicht, wird eine Randstammprüfung durchgeführt. Ein berechneter Radius (R= (50*BHD)/√k) wird mit einem gemessenen Radius verglichen, gemessen von der Mitte des Testkreises bis zum „Grenzbaum“.
Ziel der Arbeit
Erscheint der Zieldurchmesser auf Brusthöhe breiter als die gewählte Zählbreite, wird der entsprechende Baum erfasst. Ist der gemessene Radius kleiner als der berechnete Radius, wird der Baum erfasst. Die wesentlichen Unterschiede zwischen den beiden verwendeten Verfahren bestehen zum einen in der Messung des Abstands einzelner Bäume im Verlauf des festen Prüfkreises, der bei der Eckenzählprüfung nicht zum Einsatz kommt, und zum anderen in der festen prüfen. Der Kreis stellt eine konstante Testfläche von 300 m2 dar.
Beim Winkelzähltest wurde ein Zählfaktor von „4“ verwendet, was bedeutet, dass jeder einzelne Baum zu einer Stichprobenfläche gehört, deren Radius das 25-fache des BHD dieses Baums beträgt. Da die Erfassungswahrscheinlichkeit einzelner Bäume maßgeblich von der Größe des gemessenen Brusthöhendurchmessers abhängt, führt dies in jungen Beständen zu einer erheblichen Zeitersparnis. Dies bedeutet, dass die Durchführung einer Zufallsstichprobe deutlich weniger Zeit in Anspruch nimmt als die Durchführung des Tests mit einem festen Stichprobenkreis.
Dieser Vergleich der beiden Messmethoden zeigt nicht nur die Unterschiede hinsichtlich der berechneten Volumina und Stammzahlen, sondern untersucht und bewertet auch die Anwendbarkeit der beiden Messmethoden im bergigen Gelände. Darüber hinaus wird ein statistischer Vergleich der beiden Registrierungsmethoden hinsichtlich der Genauigkeit und Korrektheit der Ergebnisse durchgeführt.
Datengrundlage und Methodik
- Datengrundlage
- Methodik
Durch die Kombination der berechneten Daten konnte die Bestandsdifferenz, basierend auf den beiden verwendeten Erfassungsmethoden, für jede einzelne Probenahmestelle ermittelt und darüber hinaus eine Gesamtmittelhöhe berechnet werden. In der vorliegenden Arbeit wurde ein F-Test basierend auf der Schätzvarianz bei der Schätzung des Volumens und der Anzahl der Stiele durchgeführt. Der zweite F-Test, der im Rahmen der Diplomarbeit erstellt wurde, betraf die Quell-PIN.
Die beiden verwendeten t-Tests, die sich einerseits auf das Volumen und andererseits auf die QuellPIN beziehen, werden im Folgenden näher erläutert. Durch die Darstellung dieser Diagramme wird auch der Unterschied zwischen Volumen und mittlerer Höhe deutlicher. Die Interpretation der Ergebnisse zeigt eine starke Differenzierung nach Volumen der beiden Registrierungsmethoden, die anhand eines F-Tests nachgewiesen wurde.
Da bei der Winkelzählprüfung jeder Baum auf der Höhe des Brusthöhendurchmessers gesehen werden muss, beeinträchtigen Unterholz und hügeliges Gelände die Sicht und wirken sich somit negativ auf die Sicht aus. Die Kombination von z.B. Dichte Buchenbestände und zunehmender Abstand vom Zentrum des Probenkreises wirken sich negativ auf die Schätzung der Kreisfläche aus, da Bäume, die bei der Winkelzählungsprobe erfasst werden sollten, unberücksichtigt blieben. Für künftige Waldinstallationen sollte jedoch auf den Vertex-Höhenmesser zurückgegriffen werden, da dieser enorm viel Zeit spart und die Arbeit in Bezug auf Distanz- und Höhenmessung erleichtert.
Ergebnisse
F- Test
Ein F-Test ist eine Reihe statistischer Tests, bei denen die Teststatistik einer F-Verteilung folgt und mit der Nullhypothese in Zusammenhang steht. Einfach ausgedrückt kann man sagen, dass diese statistische Methode verwendet wird, um die Unterschiede in der Varianz zweier Schätzer zu testen, in diesem Fall des Schätzers, der die Eckstichprobe verwendet, und des Schätzers, der die festen Stichprobenkreise verwendet.
Volumen
Darüber hinaus scheint die Hespa-Domänenmethode hinsichtlich des Volumens eine geringere Variabilität zwischen den Punkten aufzuweisen.
Ergebnisse F- Test (Volumen)
Aus den Ergebnissen lässt sich ableiten, dass der signifikante Unterschied zwischen den beiden getesteten Registrierungsmethoden umso größer ist, je kleiner der ermittelte p-Wert ist. Dies bedeutet, dass die Winkelzählungsstichprobe bei der Schätzung der Marge das 0,67-fache der Varianz des festen Stichprobenkreises aufweist.
Stammzahl
Durch den Vergleich der beiden Schätzmethoden lässt sich veranschaulichen, dass die Varianz der FPK-Schätzungen größer ist als die Varianz der Winkelzählungsstichprobe.
Ergebnisse F- Test (Stammzahl)
Je kleiner dieser Wert ist, desto größer ist der Unterschied zwischen den Schätzvarianzen beider Inventurmethoden. Nachdem die Volumen- und Quadratwurzeldifferenzen zwischen den beiden Systemen ermittelt wurden, galt es nun, die Unterschiede zwischen den beiden Aufzeichnungsmethoden im Hinblick auf ihre Erwartungswertschätzungen zu veranschaulichen.
Ergebnisse t- Test (Volumen)
Ergebnisse t- Test (Stammzahl)
Somit kann gesagt werden, dass sich die Schätzergebnisse der mittleren Stammzahl zwischen Kreisen mit Eckenzählung und Kreisen mit fester Stichprobe nicht wesentlich unterscheiden. Abschließend lässt sich also sagen, dass sich die Anzahl der Ecken pro Hektar auf etwa 15 Bäume beläuft, die hätten registriert werden müssen.
Mittelhöhen und Volumen
- Generalisiertes, additives Modell (GAM)
In der Praxis stellt sich oft das Problem, dass nicht alle Co-Variablen bekannt sind und vor allem, wie sie sich auf die Zielvariablen auswirken können. Diese fehlende Stammzahl tritt im Verlauf der Winkelzählung hauptsächlich in einer durchschnittlichen Höhe von etwa 25 m auf. Die vernachlässigte Grenzdehnungskontrolle und die auftretenden Überwachungsfehler wirken sich daher negativ auf den Erfassungsvorgang des Eckenzähltests und die Auswertung aus.
Grundvoraussetzung für den Winkelzähltest ist, dass alle erfassten Objekte sichtbar sind und dadurch keine Verzerrungen auftreten können. Beim Winkelzähltest muss der Abstand jedes registrierten Baumes vom Mittelpunkt des Registrierungspunkts gemessen werden. Dieser gemessene Abstand geht somit in die Kreisflächenformel der Winkelmesserprobe ein und man erhält so eine korrigierte Kreisfläche pro
Um eine Änderung vornehmen zu können, muss die Korrektur des Winkelzählmusters mit den beiden angegebenen Parametern durchgeführt werden. Dazu müssen jedoch im Verlauf einer Forstanlage die Abstände zu allen beim Eckenzähltest erfassten Bäumen gemessen werden. Darüber hinaus sollte für den Eckzähltest niemals ein Zählfaktor von weniger als „4“ verwendet werden, da ein kleinerer Zählfaktor auch Bäume in viel größeren Entfernungen einbeziehen müsste.
Diskussion
Übersehensfehler
Bei schlechten Sichtverhältnissen, beispielsweise aufgrund von dichtem Unterholz, können Sie jeden Baum einzeln prüfen, um zu sehen, ob er in die Winkelzählung fällt. Da diese These nur in der Theorie umsetzbar ist und in der Praxis keinen Bestand hat, wurde ein neuer Ansatz entwickelt, der die durch das Hinausschauen verursachten Verzerrungen beseitigt bzw. beseitigt. Diese neue Methode wurde sowohl in Simulationen als auch in der Praxis für die Inventarisierung seltener Totholzbäume getestet.
Bereits bei einer Entfernung von nur 15 m verringert sich die Schusswahrscheinlichkeit und die Dichte der registrierten Objekte um etwa 50 %. Durch Addition des gemessenen Baumabstands zur Kreisflächenformel erhält man eine korrigierte Kreisfläche pro Hektar, die frei von Verzerrungen ist. Diese Beschreibung des neuen Korrekturverfahrens dient jedoch nur als theoretischer Ansatz und wurde in der vorliegenden Arbeit nicht näher ausgeführt.
Bäume, die aufgrund ihres Brusthöhendurchmessers die Zählbreite überschritten, aber auf einem Felsvorsprung feststeckten, konnten nicht in die Erfassung einbezogen werden. Aufgrund der vorliegenden Arbeit und der berechneten Ergebnisse konnte festgestellt werden, dass eine vollständige Umstellung auf den Winkelzähltest als neues Registrierungssystem nicht ratsam wäre. Dies wurde in der vorliegenden Arbeit als theoretischer Ansatz dargestellt, jedoch nicht in die Praxis umgesetzt.
