Nye målinger fra hogstmaskiner bekrefter gamle funksjoner for tømmervolum

Komatsu 931

Hogstmaskinene måler tømmerstokkens lengde og diameter og beregner hva som er optimal lengde på tømmerstokken avhengig av pris og sortiment. Store mengder data samles i hogstmaskinens datamaskin, og mye av denne informasjonen kan komme til nytte i forskning og utvikling. Foto: Komatsu Forest

Skogforskerne i NIBIO får ofte høre at de gamle volumfunksjonene for beregning av tømmervolum har gått ut på dato. Nye målinger fra moderne hogstmaskiner, viser imidlertid at de gamle modellene fremdeles er til å stole på.

Dagens volumfunksjoner er ganske riktig mer enn femti år gamle, men etter å ha analysert 100 000 ferske målinger av stammevolum, hentet fra hogstmaskiner vinteren og sommeren 2020, konkluderer forskerne med at de gamle modellene fremdeles stemmer godt overens med det reelle tømmervolumet – også i Trøndelag.

- Dette er godt nytt for skognæringen, og gjør at arbeidet som ble lagt ned av 1960-tallets skogforskere kommer til nytte også i 2021, forklarer seniorforsker Johannes Breidenbach ved NIBIO på Ås.

Breidenbach er en av forskerne som har tatt en nærmere titt på gårsdagens tømmermålinger for å sjekke om de fremdeles holder mål. Bakgrunnen for den nye gjennomgangen av gårsdagens modeller for skogens vekst er at disse beregningene er av stor betydning for dagens og fremtidens skogbruk i Norge.

- Kunnskap om tømmervolum gir skogbruksnæringen informasjon om skogens verdi og om hvordan den vil utvikle seg videre i årene fremover, forteller Breidenbach.

- Det er derfor av stor betydning at volumberegningene som benyttes til takst og hogstplaner stemmer med virkeligheten – både for de enkelte regioner og for ulike skogtyper.

Johannes Breidenbach - 2 - Foto Erling Fløistad - NIBIO_cropped.jpg
NIBIO-forsker Johannes Breidenbach. Foto: Erling Fløistad

Stemmer volumfunksjonene for Trøndelag?

Antakelsen om at volumfunksjonene ikke er tilpasset regionene Nordafjells har vært en ubekreftet sannhet i skogbruket over lang tid. NIBIO har derfor lenge ønsket å undersøke volumfunksjonene nærmere. Det er imidlertid et omfattende manuelt arbeid å felle og måle opp alle trærne som skal til for å kunne gi et godt estimat for de ulike treslagenes vekst og utvikling. Løsningen lå imidlertid nærmere kilden enn man kanskje skulle tro. Dagens hogstmaskiner gjør nemlig automatiske målinger av tømmerstokkens lengde og diameter. I teorien skulle det derfor la seg gjøre å benytte disse målingene i estimater for hvor store trærne er og hvordan de ulike treslagene utvikler seg over tid.

- Tidligere har dette vært en nesten umulig jobb, men nå gjør automatisk innsamling av volumdata fra hogstmaskiner dette mulig, forteller Breidenbach.

 

Gode tall for fremtidens skog

Vanligvis blir tømmervolum bestemt på egne prøveflater i skogen, og tallene fra disse målingene blir blant annet benyttet i skogbruksplaner og takster til å kalibrere data samlet inn med flybasert laserskanning. Flybasert laserskanning betyr at det skytes laserstråler (pulser) fra fly for å beregne høyden på bakken og trærne som står der. Tiden det tar fra laserpulsen sendes ut fra flyet til ekkoet igjen registreres i måleren i flyet gir informasjon om hvor høye trærne eller bakken er.

Men tømmervolum blir ikke målt direkte når trærne måles manuelt i skogen. I skogen måler man trærnes diameter i brysthøyde samt hvor høye trærne er. Diameter i brysthøyde og trærnes høyde benyttes så som inngangsverdier i såkalte volumfunksjoner, det vil si statistiske modeller som tar utgangspunkt i en gjennomsnittlig stammeform på et tre. Opprinnelig ble inngangsverdiene til volumfunksjonene, såkalte parametere som beskriver stammeform, beregnet ved omhyggelig å måle flere tusen trær fra hele Norge. Dette arbeidet foregikk over en periode på 40 år, i perioden 1920-1960.

Disse volumfunksjonene dannet så utgangspunktet for beregninger av trærs tømmervolum i hele landet. I tillegg ble det utviklet egne funksjoner for de enkelte regionene.

- Nettopp dette gjør at volumfunksjonene som benyttes i skogbruket får stor betydning for det endelige beregnede tømmervolumet, forklarer Breidenbach.

Disse beregningene benyttes når samfunnet trenger estimater over hvor store de norske tømmerressursene er i dag, hvor store de blir i fremtiden, hvor det eventuelt bør bygges treforedlingsbedrifter, kaianlegg, veier og så videre.

Breidenbach gjør det imidlertid klart at disse beregnede verdiene av trærnes stammeform, en slags gjennomsnittsform, selvfølgelig vil avvike fra et hvilket som helst tres virkelige fasong. Og innen én region kan stammeformen til mange av trærne systematisk avvike fra denne beregnede gjennomsnittsformen. Om forskernes volumfunksjoner benyttes i en slik region vil det beregnede tømmervolumet enten bli over- eller underestimert.

Og dette er også noe som skogforskerne ofte får høre av representanter fra skognæringen.

- Ja, dette blir ofte sagt. Men vi klarte ikke å finne ut hvor denne oppfatningen kom fra eller hva slags referansemålinger som har blitt gjort som kunne bekrefte denne hypotesen, forklarer Breidenbach.

 

Nye målinger bekrefter gamle modeller

De fleste norske volumfunksjonene ble beregnet på 1960-tallet. Det betyr at dagens modeller er mellom 50 og 100 år gamle. I tillegg er modellene beregnet ut fra skogtyper som fikk en helt annen skogbehandling enn dagens skog. Skogbehandlingen vil nemlig påvirke stammeformen og dermed også sammenhengen mellom diameter, høyde og volum – selve grunnlaget for volumfunksjonene.

Dette var bakteppet for at NIBIO-forskerne i 2020 bestemte seg for å undersøke hvilke muligheter som ligger i de automatiske målingene i dagens hogstmaskiner.

Gjennom et godt samarbeid med skogeierorganisasjonene og maskinentreprenørene, og med finansiering fra Utviklingsfondet, Skogtiltaksfondet og Forskningsrådet, hentet forskerne ut beregnet tømmervolum fra i alt 109 705 granstammer målt med hogstmaskin. Disse målingene, og de beregnede volumfunksjonene, ble så sammenlignet med den mest brukte volumfunksjonen for beregning av tømmervolum for gran, publisert av skogforsker Egil Vestjordet i 1967.

 

Godt samsvar mellom gamle volumfunksjoner og hogstmaskinmålinger

- Fordelen med hogstmaskinenes måling av tømmervolum er at de måler diameter fortløpende, med korte intervaller langs hele stammen, og beregner tømmervolumet med det som kalles seksjonskubering, forklarer Breidenbach.

- For selv om hogstmaskinens volumberegninger ikke alltid er helt nøyaktige, vil det store antallet observasjoner gi gode muligheter for å avdekke regionale avvik i trærnes gjennomsnittsform.

Hva ble så resultatet? Ville de nye målingene vise en annerledes vokseform for grantrær enn de gamle funksjonene?

- Til tross for at de gamle volumfunksjonene ble utviklet allerede på 1960-tallet, viser resultatene at det med en middelfeil på syv prosent er veldig god overenstemmelse med målingene fra hogstmaskinene – også i Trøndelag, fastslår Breidenbach.

- Denne undersøkelsen viser dermed at volumfunksjonene totalt sett stemmer veldig godt overens med målinger av volum fra hogstmaskindata.

Breidenbach forklarer at det likevel vil kunne være avvik for enkelte trær, skogbestand eller lokale områder.

Forskernes undersøkelser viser imidlertid noe av potensialet som ligger i disse dataene som samles inn av hogstmaskiner.

- Det vil være av stor interesse å gjøre tilsvarende undersøkelser med data fra flere områder, avslutter Breidenbach.

 

KONTAKTPERSON
9-11-12.jpg
Skogressurskart SR-16 Kart over skogressurser
Hogstmaskin - Foto Lars Sandved Dalen NIBIO.jpg
Fordelen med hogstmaskinenes måling av tømmervolum er at de måler diameter fortløpende, med korte intervaller langs hele stammen, og beregner tømmervolumet med det som kalles seksjonskubering, Foto: Lars Sandved Dalen
Figur 1 - Hogstmaskindrifter.png
Figur 1: Kart over hogstmaskindrifter.
Figur 2 - Sammenligning av stammeprofilvolum og volumfunksjon.png
Figur 2: Sammenligning av stammeprofilvolum og volumfunksjon.

Tekst frå www.nibio.no kan brukast med tilvising til opphavskjelda. Bilete på www.nibio.no kan ikkje brukast utan samtykke frå kommunikasjonseininga. NIBIO har ikkje ansvar for innhald på eksterne nettstader som det er lenka til.