На таком графике проводят сечения, перпендикулярные оси абсцисс, посредине 2-метровых секций, т. е. на нечетных высотах от земли: 1; 3; 5; 7 м и т. д. Если брать по масштабу величину этих диаметров, получаем показатели сбега (в см), которые и вносятся в соответствующую таблицу сбега. На этом же графике наносят толщину коры по высотам, что дает возможность охарактеризовать сбег ствола в коре и без коры, а следовательно, получить в результате два объема ствола – в коре и без коры. Разность объемов дает объем коры (в м3), который принято выражать также в процентах от объема ствола в коре. Располагая диаметрами стволов посредине 2-метровых секций в коре и без коры, дополнительно устанавливают объем ствола по формуле

v = h(γ1 + γ2 + γ3 + ... + γn )+ vверш ,

где γ1, γ2, γ3, … γn – площади сечения посредине 2-метровых секций; h – длина секции.

Составленные по описанной методике таблицы объемов стволов сосны на основе 150 обмеренных деревьев в сосняке-черничнике были сопоставлены с объемами всех имеющихся массовых таблиц объемов сосны. Для вычислений запасов было взято 307 деревьев по ступеням толщины от 16 до 48 см, объем которых составил 247,8 м3 (100%). Сопоставление запасов по различным таблицам приводится в табл. 38.

Наибольшее отклонение (6,3%) дали местные таблицы для Читинской области, в которых отсутствовали данные о методах их составления. Это тем более странно, что таблицы смежной Бурятской АССР имели отклонения всего 3,5%. Построенный по запасам 12 таблиц вариационный ряд дал следующие статистические показатели: М ± m = 246,0 ± 2,04; σ – 7,4; v = 2,98%; p = 0,83%. Незначительные отклонения (0,8–2,3%) показали германские и шведские таблицы.

Моделирование образующей древесного ствола с помощью сплайн-функции. Математическое моделирование образующей древесного ствола с помощью полинома n-ой степени (Войнов), или сплайн-функций (Д. В. Рябов, 1999).

Образующую древесного ствола можно описать в виде кубического сплайна. Д. В. Рябов, (1999) использовал относительный счет стволов березы

по относительным высотам (0,0, 0,1, 0,2, … 0,9), профессора В. К. Захарова. Для апроксимации одной образующей древесного ствола требуется 10 уравнений, для одного разряда высот – 20 уравнений в коре и без коры, а для шести разрядов высот необходимо 120 уравнений связи диаметров на относительных высотах в зависимости от базового диаметра на высоте 0,1. Например, для стволов березы Iа разряда высот (в коре) образующую ствола можно описать следующей кубической сплайн-функцией:

y0 =180 − 986,5x +18651;

y0,1 =100 − 426,96(− 0,1 + x)+ 5595,5(− 0,1 + x)2 − 23298,39(− 0,1 + x)3; y0,2 = 89,9 + 6,81(− 0,2 + x)−1394,01(− 0,2 + x)2 + 0,6285,9(− 0,2 + x)3; y0,3 = 81,62 − 97,04(− 0,3 + x)+ 491,75(− 0,3 + x)2 −1985,14(− 0,3 + x)3; y0,4 = 74,85 − 58,24(− 0,4 + x)−103,79(− 0,4 + x)2 − 269,3(− 0,4 + x)3;

y0,5 = 67,72 − 87,08(− 0,5 + x)−184(− 0,5 + x)2 + 533,35(− 0,5 + x)3; y0,6 = 57,67 −108(0,6 + x)− 24,57(− 0,6 + x)2 − 260,12(− 0,6 + x)3;

y0,7 = 46,35 −120,72(− 0,7 + x)−102,61(− 0,7 + x)2 − 346,88(− 0,7 + x)3; y0,8 = 32,95 −157,65(− 0,8 + x)− 203,67(− 0,8 + x)2 + 826,65(− 0,8 + x)3;

y0,9 =16,54 −166,8(− 0,9 + x)+ 41,32(− 0,9 + x)2 −137,73(− 0,9 + x)3.

Полученная сплайн-функции из 10 уровнений отражает относительную форму стволов березы. На основе моделей сплайн-функций разработана имитационная модель и программа на ПЭВМ оценки относительного сбега древесных стволов сосны и березы для Ia V разрядов высот. Результаты расчетов по имитационной модели на ПЭВМ сравнивались с данными таблиц объема и сбега В. К. Захарова (табл. 35). В нижней части ствола (0 – 0,2h) среднеквадратические ошибки моделей составляют 5–6%, что объясняется значительной вариацией диаметров деревьев в комлевой части ствола.

Таблица 32

Среднеквадратические ошибки моделей сплайн-функции в сравнении с данными таблиц объема и сбега стволов березы в % по В.К. Захарову

В целом модели незначительно занижают оценки относительного сбега древесных стволов.

Сравнение результатов моделирования сплайн-функции образующих древесных стволов березы с данными измерений диаметров стволов на срубленных модельных деревьев (более 1000 моделей)по материалам профессора О. А. Атрощенко показывает, что незначительные ошибки (2–5%) наблюдаются в оценке сбега ствола на относительных высотах 0,1–0,2–0,3–0,4– 0,5h, т. е. Для всей комлевой части ствола, на которую приходится 80% общего объема стволовой древесины. Моделирование образующих древесных стволов с помощью сплайн-функций является весьма перспективным направлением оценки объемов стволов растущих деревьев, таксации запасов древостоев и сортиментации лесов на корню, особенно с применением ПЭВМ.

2.4 Классификация лесной продукции. Термины и определения по стандартам

Из древесины вырабатывают различные виды лесной продукции, которая применяется в народном хозяйстве. Отдельные виды лесной продукции из древесины принято называть сортиментами. Некоторые из них заготовляют непосредственно в лесу или на ближайшем лесном складе (строительные и пиловочные бревна, кряжи для выработки фанеры, дрова), другие являются продукцией первичной механической обработки древесины (шпалы, доски, брусья и т. п.).

По степени обработки и способам производства лесную продукцию можно разделить на следующие классы:

1)круглые деловые лесоматериалы, заготавливаемые в круглом виде (пиловочник, балансы и т. д.);

2)дрова – дровяные лесоматериалы в круглом или колотом виде;

3)пиленые лесоматериалы, получаемые путем продольной распиловки круглых лесоматериалов (доски, брусья и др.);

4)колотые лесоматериалы, вырабатываемые путем раскалывания отрезков древесного ствола (клепка, полоз, спицы для колес и т. д.);

5)сортименты, обрабатываемые строганием кряжей (строганный шпон, используемый для облицовки мебели, и др.);

6)лесоматериалы, получаемые путем обработки чураков лущением, (шпон различного названия);

7)оцилиндровка круглых лесоматериалов;

8)лесопродукция из корневых и прикорневых частей деревьев (болванки для хомутов, коры для судостроения и т. п.);

9)сортименты, изготовляемые из коры древесины и кустарниковых пород (мочало, дубильное корье и т. п.).