On the potential of Kriging for forest management planning

Abstract: Detta examensarbete har haft som syfte att undersoka om skogsbruksplanerings­ metoden "Avdelningsfritt skogsbruk" kan tillämpas med tillfredsstallande resultat i sodra Sverige. Studien utfordes pa Asa skogsvårdsgård ägd av skogsvårdsstyrelsen i Kronobergs Ian. Fastigheten ar belagen strax soder om Asa ca 30 km norr om Växjö. En pilotstudie har tidigare utforts i Vilhelmina (Holmgren & Thuresson 1995, 1996). Vid skogsbruksplanering ar det viktigt att habra data om skogen att basera beslut pa. Lika viktigt ar dock att veta noggrannheten hos de skattningar som gjorts for olika skogsbruksplaneringsvariabler. Dessutom ar heltackande data en forutsattning for skogsbruksplanering. Pa grund av kostnaden for insamling av objektiva data har skogsbruksplanering hittills baserats pa subjektiva skattningar pa bestandsniva, mojligen kalibrerade med hjalp av objektivt provytematerial. Lamplig skotsel av dessa hestand bestams ocksa subjektivt. Dessa hestand anses vara homogena avseende viktiga variabler for skogsbruksplanering, t ex volym, standortsindex mm och forvantas besta for lang tid. Detta ar en forenkling av verkligheten. Med hjalp av kriging och Geografiska Informations System (GIS) kan man gora heltackande skattningar av viktiga skogsbruksplaneringsvariabler fran objektiva skattningar pa provytor. Dessa skattningar atfOljs dessutom av varden for dessa skattningars noggrannhet, nagot som saknas vid subjektiva skattningar. Kriging ar en geostatistisk metod utvecldad fran borjan inom gruvindustrin, men fullt mojlig att tillampa pa alla variabler som uppvisar spatial autokorrelation, d v s variabler vars varde fOr en viss punkt uppvisar likheter med varden for punkter som ligger nara geografiskt. Metoden utnyttjar information (semivariogram) om hur korrelerade varden, for en viss variabel, ar pa olika avstand. Informationen anvands till att med hjalp av ett vagt medelvarde skatta varden for punkter utan information. Vikterna for de olika observationerna bestams sa att variansen for skattningen m1mmeras. Da fastigheten i undersokningen, som de fiesta fastigheter i sodra Sverige, ar intensivt skott harden ett fragmenterat utseende med sma hestand. Detta ar ett problem vid kriging eftersom skarpa granser utjfunnas, t.ex. blir det ingen skarp grans i volym mot en hyggeskant. For att komma till ratta med detta problem indelades skogen i fyra stratum efter alder enligt befintlig skogsbruksplan. De olika stratum en var: under 10 ar; 10 -30 ar; 30 -70 ar; 70 ar och uppat. En annan anledning till stratumindelningen var att man i aldre hestand forlorar mer pengar (nuvarde) pa ett felaktigt beslut. Dessutom tillfOr en flygbild betydligt mer information i yngre hestand. A v des sa anledningar varierades provytetatheten sa att provytorna lades tatare i aldre stratum. For att undersoka vilka variabler som kan skattas med hjalp av kriging, framstalldes semivariogram for olika variabler. Det visade sig att flera variabler uppvisade spatial autokorrelation och kan alltsa skattas med hjalp av kriging. Nagra av dessa variabler var: totalvolymlha, standortsindex, grundytevagd medeldiameter ( dgv), inoptimalforlust vid slutavverkning och volymtillvaxt. Tyvarr uppvisade inga lovtdidsvariabler tilldicklig autokorrelation. Detta kan forklaras av den laga andelen lOvtrad pa fastigheten. Forekomsten av lOvtrad upplevdes dessutom splittrad. En utvardering av krigingresultatet m h a korsvalidering visade pa en liten underskattning av volymen. Denna underskattning var dock sa liten att den inte bevisar att skattningen ar belastad av bias. Utvarderingen visade ocksa, som vantat, att vardena fran krigingskattningen ar utjamnade jamfort med vardena i ursprungsmaterialet (variansen betydligt Higre). De hogsta volymerna underskattas och de lagsta overskattas. Manga variabler uppvisade de egenskaper som kravs for att kunna skattas med kriging. Egenskapen att skattningarna atfoljs med felskattningar gor att de kan anvandas till att skapa kombinationsestimat, t ex med skattningar fran flygbilder. Precisionen i dessa kombinerade skattningar skulle pa detta satt bli battre an skattningar med enbart kriging eller flygbilder.