ТАКСАЦИОННЫЕ ИЗМЕРЕНИЯ И СПОСОБЫ ТАКСАЦИИ

Методы лесной таксации.Взадачу таксации входит установление и оценка происходящих в лесу количественных и качественных изменений, выражающихся в ежегодном отпаде (отмирании) части деревьев и прироста остающихся.

При решении таксационных вопросов производят специальные наблюдения или замеры тех или иных таксационных величин. Такие наблюдения называются опытом, или экспериментом.

Общий результат ряда наблюдений может быть выражен резюмирующим выводом, который в переводе на математический язык называется формулой.

Формулы и законы, характеризующие динамику таксационных величин, чаще всего обладают сравнительно невысокой точностью и ограниченной сферой применения. В связи с этим принято их называть таксационными закономерностями.

Каждое насаждение представляет собой множество особей и лучшее определение таксационных показателей, закономерностей строения насаждений и установления ошибок таксации обеспечивают методы математической статистики.

Отдельные участки леса, состоящие из более или менее однородных объектов (деревьев), находящихся в сравнительно одинаковых условиях, представляют собой совокупности, т. е. множества. Лесная таксация, имея дело с разными совокупностями, довольно часто характеризует их одним числом, тесно связанным с данной совокупностью и способным в определенной степени заменить ее. Простейший типической величиной, характеризующей определенные совокупности, является среднеарифметическая.

Характеризуя средними величинами те или иные таксационные совокупности, мы неизбежно сталкиваемся с вопросом о размерах отклонений отдельных объектов от средних величин и наличии закономерностей в распределении этих отклонений. Решение этих вопросов, прежде всего, позволяет определить, когда найденные средние величины действительно являются типическими. Вместе с этим, зная закономерности распределения отклонений от типических средних величин, мы можем судить о том, как часто встречаются в изучаемой совокупности отдельные объекты с определенными отклонениями. Например, при определении ряда таксационных величин нередко требуется установить, какие ошибки в их нахождении весьма вероятны и какие мало вероятны. Следовательно, во всех таксационных вопросах, когда речь идет о нахождении типических средних, приходится в той или иной форме сталкиваться с понятием о вероятности. Вопросы о вероятностях и их закономерностях рассматриваются теорией вероятностей.

Научная постановка таксационных вопросов тесно связана с изучением теории вероятностей. Изменение какого-либо количественного признака (диаметра дерева, его высоты и др.) у отдельных деревьев одной породы, находящихся в примерно одинаковых условиях, можно уподобить той разнице в размерах измеряемого предмета, которая получается в результате неизбежных случайных ошибок. Роль таких случайных ошибок здесь играют самые разнообразные влияния внешней среды, разница в питание и освещении деревьев и т. п.

Изучение условий, вызывающих отклонения от типических средних величин (например, отклонения диаметра и высоты отдельных деревьев от средних диаметра и высоты данного насаждения), позволяет сделать вывод, что факторы, обусловливающие различные отклонения, очень многочисленны. Каждое из этих отклонений может быть весьма незначительным, но вместе взятые они дают более заметные величины.

Теория вероятностей объясняет закономерность распределения ошибок в измерениях. Это распределение характеризует закон нормального распределения, являющийся основой методов вариационной статистики. Закон нормального распределения может быть также применен при изучении отклонений биологических признаков.

Статистические ряды могут отклоняться от нормального распределения. При помощи теории вероятностей производится анализ, облегчающий выявление причин, вызывающих отклонения от закона нормального распределения изучаемых статистических рядов.

Одной из основ математической статистики является закон больших чисел, заключающийся в следующем: чем больше число наблюдаемых случаев, тем больше вероятность, что результаты наблюдения приближаются к истинному значению искомой величины.

Закон больших чисел как объективный закон действует всюду, где налицо множественность причин и следствий. Он позволяет обнаружить влияние общих причин и устранить влияние частных и, в конечном счете, дает возможность установить соотношение между общим и частным. Следовательно, закон больших чисел помогает вскрыть закономерности происходящих в лесу массовых процессов. Многочисленные отклонения от среднего или общего, вызываемые случайными причинами, происходят и в ту и в другую сторону от средней величины, поэтому они взаимно погашаются и уничтожаются.

Закон больших чисел лежит в основе используемого в лесной таксации выборочного метода. Так как невозможно обмерить все деревья на обширной территории, ограничиваются частичным их обмером, и результаты его распространяют на всю изучаемую территорию.

При нахождении способов определения объемов деревьев и запасов насаждений лесная таксация изучает обуславливающие их величины. Такими величинами будут высота, диаметр и показатель формы стволов, а также установленные между ними соотношения. Все эти величины в пределах одного и того же насаждения различны, поэтому необходимо установить средние значения и степень изменчивости этих величин.

Решить подобные задачи можно методами вариационной статистики. Для оценки соотношений между таксационными показателями целесообразно использовать теорию корреляции. Значение ее возросло в связи с разработкой метода дисперсионного анализа, дифференцирующего на соответствующие категории вариационные отклонения.

В поисках наиболее правильных решений таксационных задач при развитии лесной таксации оформилось два направления. Первое сводилось к отысканию таких общих формул, применение которых позволило бы во всех случаях найти объемы и форму отдельных деревьев, и запасы насаждений. Однако это направление не дало положительных результатов, так как большое разнообразие природных условий и большая изменчивость размеров и форм деревьев не давали возможности заранее установить для них общие математические формулы.

Наиболее целесообразным оказался метод массовых наблюдений. При этом методе сначала производят большое число наблюдений в натуре, характеризующих те или иные таксационные показатели. Собранный материал анализируют, классифицируют, затем делают соответствующие выводы и устанавливают для определенных условий таксационные нормативы.

Метод массовых наблюдений и установление на их основе средних величин содействовали развитию и разработке таксационной теории. В результате применения этого метода установлены соотношения между отдельными таксационными показателями и намечены закономерности в изменениях объемов деревьев и запасов насаждений.

Из всего изложенного явствует, что объектом лесной таксации является изучение множеств взаимодействующих между собой деревьев и разных категорий древостоев.

Почти за двухсотлетний период развития лесной таксации в нашей стране были составлены объемные или массовые таблицы, определяющие объемы деревьев разных размеров. В это же время разработаны таблицы хода роста древостоев, отражающие динамику роста и развития отдельных категорий леса. Наличие этих таблиц и ряда других характеристик леса облегчило решение таксационных задач, и в свое время было большим вкладом в таксационную науку.

return false">ссылка скрыта

Когда устанавливали в начальный период развития лесной таксации нормативы и средние показатели для характеристики множеств, закономерности и свойства последних не были известны. Вопрос об ошибках определения множеств по отдельным наблюдениям также не был разработан. Короче говоря, применяя на практике выборочный метод таксации, теоретическая сторона этого метода не была изучена. Восполнить этот пробел представилось возможным после того, когда таксационные исследования стали опираться на теорию вероятностей и математическую статистику.

Начало этому периоду развития лесной таксации было положено в 20-30-х годах ХХ века. В свете теории вероятностей, учения о множествах, закономерностях варьирования изучаемых величин и свойствах средних показателей коренным образом изменилось представление о лесе как массовом явлении. Это обстоятельство и дает основание считать 20-30-е годы прошлого века началом нового периода в развитии лесной таксации, характерной чертой которого является использование современных средств математики.

Лесная таксация при обработке материалов измерений использует различные математические расчеты и математический анализ; при многих графических построениях и изучении полученных кривых она, в частности, использует методы аналитической геометрии.

Чтобы найти в том или ином участке леса запас древесины и его дифференцировать по соответствующим категориям, обычно, в этом участке, закладывают пробную площадь. Она является частью, предназначенной для характеристики участка в целом.

При таксации леса уточненный запас древесины находится посредством срубаемых моделей. Последние, являясь частью от всей совокупности деревьев, служат эталоном, определяющим особенности этой совокупности.

При глазомерной таксации леса таксатор осматривает таксируемый лес вдоль маршрутных линий (визиров) и результаты своего осмотра, характеризующие относительно узкие полоски леса, распространяет на всю его толщину, заключенную между двумя параллельными таксационными маршрутами. В этом случае, как и в предыдущих, по осмотренной части леса определяется целое, т. е. составляется таксационная характеристика лесных площадей, лишь частично осмотренных таксатором.

Аналогичным методическим приемом мы пользуемся и при определении прироста отдельных насаждений и целых их совокупностей. В этом случае берутся пробы на прирост у модельных деревьев, и полученные результаты измерения прироста распространяется на большие множества деревьев. При таком решении вопроса снова целое определяется по его части. Такой способ познания изучаемого предмета, основанный на не сплошном наблюдении, называется выборочным. Научным базисом не сплошных наблюдений, или выборочного метода изучения предметов и явлений, служит теория вероятностей и сопряженная с ней вариационная статистика.

Репрезентативность, или соответствие части целому, достигается путем правильной организации выборочного наблюдения. Теория этого процесса составляет сущность вариационной статистики.

Ошибки таксации леса, или допущенное отклонение от репрезентативности, находятся посредством законов теории вероятностей и математической статистики. Все это свидетельствует о том, что для научного обоснования современных методов таксационных техники служит теория вероятностей и математической статистики. Современная таксация леса во всех своих разделах опирается на эти научные дисциплины.

При решении целого ряда задач в лесной таксации прибегают к графическим построениям. При этом следует отметить, что в последнее время в научно-исследовательских таксационных работах не ограничиваются построением графиков в прямоугольных координатах с равномерным их масштабом. Между таксационными показателями чаще всего наблюдаются криволинейные зависимости. Анализ этих зависимостей значительно упрощается, когда кривые линии мы преобразуем в прямые. Это преобразование легче произвести путем построения графиков в координатах с логарифмическими осями.

В лесной таксации к графическим построениям приходится прибегать для нахождения промежуточных значений таксационных величин и установления наиболее вероятных математических связей между таксационными показателями. Путем построения графиков легче обнаружить ошибки в таксационных измерениях и вместе с тем легче отобрать типичные наблюдения и отбросить случайные, нехарактерные.