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An analysis of sensitivities contributing measurement error to Resistograph values

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Abstract:

As a hand-held, portable tool capable of assessing wood density of standing trees quickly and inexpensively, the Resistograph holds considerable potential application for evaluating forest genetics field tests. However, phenotypic correlations between Resistograph density index values and values from conventional wood density assessment techniques are weak. In an effort to investigate the extent to which environmental, operator, or instrument factors may affect density index values, we evaluated the sensitivity of Resistograph measurements to seven experimental factors. Drill bit flexion (a measure of operator steadiness), moisture content of wood, and air temperature significantly affected Resistograph density index values, while the influence of knots is minimized at a vertical distance of 3cm. Battery type, sharpness of the drill bit (at least up to 350 uses), and battery charge (at least up to 310 uses with a 12V motorcycle battery) had no significant effect on density index. By ensuring that the operator remains steady while drilling, sampling only live trees, only when air temperatures are above freezing, and by drilling at least 3cm vertical distance from knots, measurement error should be minimized. Three measurements per tree are required to estimate density index to within 3 units 19 times out of 20.

En tant qu’outil portatif capable de mesurer rapidement et de manière peu coûteuse la densité du bois des arbres sur pied, le résistographe offre un potentiel considérable pour l’évaluation des tests de génétique forestière sur le terrain. Cependant, les corrélations phénotypiques entre les valeurs de l’indice de densité du résistographe et les valeurs obtenues avec les méthodes conventionnelles de mesure de la densité sont faibles. Afin de déterminer dans quelle mesure les facteurs reliés à l’environnement, à l’opérateur ou à l’instrument peuvent influencer les valeurs de l’indice de densité, nous avons évalué la sensibilité des mesures du résistographe à sept facteurs expérimentaux. La flexion de la mèche (une mesure de la stabilité de l’opérateur), la teneur en humidité du bois et la température de l’air ont influencé les valeurs de l’indice de densité du résistographe de manière significative, alors que l’influence des nœuds était négligeable à une distance verticale de trois cm. Le type de batterie, l’affutage de la mèche (utilisation jusqu’à 350 fois au moins) et la charge de la batterie (utilisation jusqu’à 310 fois au moins avec une batterie de 12V pour motocyclette) n’ont pas eu d’effet significatif sur la valeur de l’indice de densité. En s’assurant que l’opérateur demeure stable en perçant, que seuls des arbres vivants sont échantillonnés, que la température de l’air est au-dessus du point de congélation et en perçant à une distance verticale d’au moins 3cm d’un nœud, les erreurs de mesure devraient être minimisées. Trois mesures par arbre sont requises pour estimer l’indice de densité à 3 unités près, 19 fois sur 20.

Document Type: Research Article

Publication date: April 1, 2010

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  • Published since 1971, this monthly journal features articles, reviews, notes and commentaries on all aspects of forest science, including biometrics and mensuration, conservation, disturbance, ecology, economics, entomology, fire, genetics, management, operations, pathology, physiology, policy, remote sensing, social science, soil, silviculture, wildlife and wood science, contributed by internationally respected scientists. It also publishes special issues dedicated to a topic of current interest.
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