Verification of bi-parameter models of dependence diameter on breast height in birch stands
Authors: Лебедев А.В. , Кузьмичев В.В. 
Published: September 2020

Важное значение как в лесохозяйственных работах, так и при проведении научных исследований имеет точность определения высоты деревьев. Высота обычно определяется с использованием конкретных моделей, где она является функцией от диаметра дерева на высоте груди. Наиболее простыми моделями зависимости высоты деревьев от диаметра на высоте груди являются двухпараметрические, и они находят широкое применение в лесотаксационных работах. На материалах 23 пробных площадей с измерением модельных деревьев, заложенных в березовых древостоях Лесной опытной дачи Тимирязевской сельскохозяйственной академии, проводилось определение параметров для 14 двухпараметрических моделей, наиболее часто встречающихся в литературных источниках. Параметры моделей вычислялись путем минимизации среднеквадратической ошибки. Качество моделей оценивалось по следующим метрикам: квадратный корень из среднеквадратической ошибки, коэффициент детерминации, информационный критерий Акаике, информационный критерий Байеса. Полученные результаты подтвердили целесообразность использования на практике ряда уравнений, которые среди двухпараметрических моделей показывают приемлемое качество. Результаты анализа данных показывают, что со статистической точки зрения полученные различия в качестве моделей не являются значимыми на 5-м уровне (t-тест). Обоснованные в качестве лучших модели зависимости высоты от диаметра на высоте груди могут быть использованы на практике при выполнении лесохозяйственных и научно-исследовательских работ в березовых древостоях, произрастающих в центральных регионах европейской части России. Методика проведенного исследования позволяет повторить аналогичную работу для древесных пород и лесорастительных условий, для которых информация о характере связи высоты с таксационным диаметром является неполной или отсутствует.

The accuracy of determining the height of trees is important both in forestry and in scientific research. Height is usually determined using specific models, where it is a function of the diameter at breast height. The simplest models of the dependence of tree height on diameter at breast height are two-parameter, and they are widely used in forest taxation researches. On the materials of 23 sample plots with the measurement of model trees laid in birch stands of the Forest Experimental District of the Timiryazev Agricultural Academy, the parameters were determined for the 14 bi-parameter models that are most often found in literary sources. Model parameters were calculated by minimizing the standard error. The quality of the models was evaluated by the following metrics: the square root of the standard error, the coefficient of determination, the Akaike information criterion, the Bayes information criterion. The obtained results confirmed the feasibility of using in practice several equations, which among the biparameter models show acceptable quality. The results of data analysis show that, from a statistical point of view, the differences obtained in the quality of models are not significant at the 5 level (t-test). Substantiated as the best models of the dependence of height on diameter at breast height can be used in practice when performing forestry and research work in birch stands growing in the central regions of the European part of Russia. The methodology of the study allows you to repeat the same work for tree species and forest conditions, for which information about the nature of the relationship of height with the diameter at breast height is incomplete or absent.