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A system for compatible prediction of total and merchantable volumes allowing for different definitions of tree volume

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Abstract:

A system of equations for compatible prediction of total and merchantable volumes that allows for different definitions of tree volume was developed in this study. The use of the developed system will allow the conversion and subsequent comparison of results from forest inventories using different definitions of tree volume (e.g., including or not the top material of the tree and (or) the stump, inside or outside bark). The compatibility between taper, total volume, and volume ratio equations is ensured by properly integrating the taper equation. The diameter under the bark at any height is modeled with the Demaerschalk taper equation, and the corresponding diameter over the bark is obtained by assuming that bark thickness is also modeled with Demaerschalk’s function. The set of equations that has contemporaneous cross-equation error correlation (known as nonlinear seemingly unrelated regression equations) was fit using nonlinear joint generalized least squares regression. The predictive ability was evaluated using an independent data set. The system is consistent and performs well when applied to maritime pine (Pinus pinaster Ait.) trees in Portugal, showing better performance than do other total volume equations for maritime pine used in the latest Portuguese national forest inventories.

Un système d’équations capable de prédire de façon compatible le volume total et le volume marchand et qui peut accepter différentes définitions du volume de l’arbre a été développé dans cette étude. L’utilisation du système proposé permettra de convertir et de comparer les résultats des inventaires forestiers en utilisant différentes définitions du volume de l’arbre (p. ex. en incluant ou non la partie supérieure de l’arbre ou la souche, avec ou sans écorce). La compatibilité entre les équations du défilement, du volume total et du rapport de volume est assurée en intégrant correctement l’équation du défilement. Le diamètre sans écorce à n’importe quelle hauteur est modélisé avec l’équation du défilement de Demaerschalk et le diamètre correspondant avec écorce est obtenu en supposant que l’épaisseur de l’écorce est également modélisée avec la fonction de Demaerschalk. L’ensemble des équations dont les termes d’erreur sont corrélés (connu sous le nom de régression sans corrélation apparente) a été ajusté à l’aide de la régression non-linéaire par la méthode des moindres carrés généralisés. La valeur prédictive a été évaluée en utilisant un ensemble indépendant de données. Le système est cohérent et fonctionne bien lorsqu’il est appliqué au pin maritime (Pinus pinaster Ait.) au Portugal. Il a une meilleure performance que les autres équations du volume total pour le pin maritime utilisées dans les derniers inventaires forestiers nationaux au Portugal.

Document Type: Research Article

Publication date: April 1, 2010

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nrc/cjfr/2010/00000040/00000004/art00014
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