Einheitliche Beschreibung der Schaftform – Methoden und Programme –BDATPro

Abstract

Zusammenfassung:Für die Erfassung des Volumens und der Sortenstruktur am stehenden Holz werden Schaftformmodelle gebraucht. Im Zuge der Bundeswaldinventur wurde für alle Baumarten ein einheitliches System von Schaftformgleichungen abgeleitet, mit dem der Durchmesser an einer beliebigen Stelle im Schaft anhand des BHD, eines oberen Durchmessers und der Stammhöhe berechnet werden kann. Die Grundgleichungen für die Durchmesserschätzung sind Tensor-Produkt-Splines, die als lineare Regressionsmodelle mit variierenden Koeffizienten aufgefasst werden können. Mit diesen Modellen wird die bewährte Tradition einer segmentierten Schaftformbeschreibung in einem einheitlichen und methodisch gut fundierten Rahmen fortgesetzt. Die Grundzüge des mathematischen Modells werden skizziert und Beziehungen zu früheren Schaftformuntersuchungen aufgezeigt. Der obere Durchmesser, aufgefasst als über das h/d Verhältnis hinausgehender Formparameter, bietet die Möglichkeit, die Grundmodelle über Normierungsgleichungen und Formigkeitsstufen an regionale Verhältnisse anzupassen. Mit einem aus den Bundeswaldinventurdaten kalibrierten Tarif für die Formquotienten q0.3 wird aus den Grundgleichungen ein repräsentatives Schaftformmodell für die Durchmesserschätzung aus BHD und Höhe abgeleitet. Die theoretischen Aspekte der Modellanpassungen werden informell diskutiert und anhand von praktischen Beispielen erläutert.Summary:Taper equations are needed to estimate stand volume and assortment structure. Along with the national forest inventory a system of taper equations was developed for the main tree species, which allows estimation of diameters at an arbitrary height based upon DBH, an upper diameter and the total height of the stem. The basic taper equation is a special version of a tensor-product-spline. Using this model type the approved tradition of a segmented description of the stem profile is continued. From a theoretical point of view it is a linear regression model with varying coefficients, embedding it methodically in an unified and well-founded framework. Characteristics of the mathematical model are outlined and compared with earlier investigations. Application of the upper diameter as an additional form-parameter and supplement to the height/diameter ratio makes it possible to adapt the taper equations to regional form characteristics by normalizing equations and form factors. Based upon data provided by the national forest inventory a tariff for the form ratio q0.3 was calibrated which allows derivation of a uniform and representative taper equation for diameter estimation depending on DBH and height as predictor variables, only. Theoretical aspects of several model adaptations are discussed and illustrated by examples.