Porosty nastojato lze změřit přesně

Zjišťování objemu a sortimentace stojících stromů
Nalezení efektivních postupů umožňujících zjistit objem kmene i jednotlivých sortimentů u stojících stromů je jednou ze základních dendrometrických úloh, které řeší IFER od svého vzniku až do současnosti. Na počátku své existence se tak IFER úspěšně zabýval tvorbou růstových tabulek a růstových modelů pro Ministerstvo zemědělství ČR (Černý, Pařez, Malík; 1996). Pak své zkušenosti uplatnil při tvorbě a aplikaci metod sortimentace porostních zásob nastojato při spolupráci s VLS ČR, s. p., v letech 2007–2009, kdy IFER vyvinul v současnosti provozně využívanou programovou podporu sortimentace těžebního fondu (LP 9/2009). Aktuálně IFER rozvíjí a provozně uplatňuje postupy určené pro zjišťování objemu a kvality zásob stojících stromů včetně rekonstrukce porostních zásob z pařezů. V tomto smyslu zásadní je „metoda IFER“, která vychází ze skutečnosti, že pomocí tvaru kmene je možné velmi přesně spočítat objem dřeva jednotlivých stojících stromů (LP 12/2005) a že model tvaru kmene a kvalita těžebního fondu je v každém porostu nebo porostní skupině specifická.
Rozvoj těchto postupů souvisí s vývojem programové podpory pro tvorbu lesních hospodářských plánů (LP 4/2013). Zájem o uplatnění takových postupů samozřejmě roste s rozvojem prodeje dříví nastojato formou aukcí a veřejných obchodních soutěží.

Jak se podle metody IFER pracuje?
Metoda IFER slouží pro zjišťování objemu a sortimentace dřeva stojících stromů v lesních porostech s využitím modelu tvaru kmene. Metoda je založena na použití technologie Field-Map (www.field-mapping.com), která umožňuje měřit a popisovat i jiné parametry stromu, než je výčetní tloušťka a výška, a zároveň umožňuje ihned po ukončení měření provést potřebné matematické zpracování.
Hardwarová část technologie sestává z elektronické průměrky s bezdrátovým přenosem dat, malého terénního počítače, laserového dálkoměru s elektronickým výškoměrem, který také obsahuje funkci dendrometru (umožňuje měření průměrů kmene v nedostupných výškách), a malé turistické GPS pro orientaci v lese.
Měřené hodnoty jsou automaticky přenášeny z přístrojů do terénního počítače, kde je zpracovává samostatná softwarová aplikace FMTimber, vyvinutá na bázi počítačového programu Field-Map. Tento software integruje všechny hardwarové prvky a zpracovává změřené údaje. Kromě toho umožňuje přímo v lese vizuálně kontrolovat data. Současně vede obsluhu přístrojů hlasovými instrukcemi a zároveň hlasem upozorňuje na eventuální chyby měření. To vše přispívá k eliminaci náhodných či systematických chyb.
Měření objemu porostní zásoby je možné doplnit měřením kvality, tedy sortimentací stromů nastojato. Tato metoda se používá všude tam, kde je třeba zjistit rychle a přitom velmi přesně sortimentní skladbu stojícího porostu, respektive jeho hodnotu. V měřené části porostu je pak vedle vzorníků pro výškování třeba vybrat a popsat vzorníky kvality.
Při měření stojících stromů a výpočtu zásoby metodou IFER se nepoužívají klasické objemové tabulky (Tabulky jednotných hmotových křivek, dále v textu JHK, Objemové tabulky, dále v textu ULT), které jsou platné pro celou Českou republiku. K výpočtu zásob jsou při použití metody IFER vytvořeny pro každý porost vlastní objemové tabulky, které počítají stromové výtvarnice a sortimenty kvality pro každý konkrétní případ. Tímto způsobem měření odpadají odchylky, které v závislosti na růstových podmínkách, stavu porostu a historie jeho výchovy mohou dosahovat oproti standardním tabulkám až desítek procent.
Klasický postup výpočtu zásob s pomocí obecných tabulek je pouze dvourozměrný, chybí mu třetí rozměr v podobě modelu tvaru kmene. Proto je také obtížné uplatnit na tyto dvourozměrné tabulky sortimentní model. Ten může vycházet opět pouze z historického přístupu, ale ne z aktuální situace v konkrétním porostu. Metoda IFER je detailně zdokumentována, patentována (číslo patentu 303533) a prověřena co do přesnosti a produktivity práce. Informace o metodě byly publikovány. Srovnatelná alternativa k uvedenému postupu, především co se týče přesnosti měření kmenových profilů a použití flexibilního modelu sortimentace, v současné době není známa.

Jak se zjišťuje přesnost metody?
Zjistit přesnost metody IFER je možné pouze porovnáním výsledku měření a objemu vytěženého dřeva. Logisticky a personálně se jedná o náročný úkol, který vyžaduje přesné naplánování, velkou míru flexibility všech zúčastněných, zodpovědné pracovníky a v neposlední řadě trochu štěstí v podobě příznivého počasí. Kontrolní těžby umožňují ověřit kvalitu měření, přesnost celé výše popsané metody výpočtu porostních zásob na základě tvarové křivky kmene a zpřesnit odhad podílu tzv. těžebních ztrát.
Při ověřovacích těžbách se nejprve porost změří nastojato pomocí metody IFER. Potom je každý strom přeměřen po pokácení pomocí pásma. Po odvětvení se změří délka kmene a profil kmene po 1m sekcích. Délka stromu počítá i se skutečnou výškou pařezu. Po změření profilu kmene pokácených stromů následuje rozřezání kmene na sortimenty. Délka výřezu zahrnuje i nadměrek, který určuje sám dřevorubec. Po rozřezání kmene se všechny výřezy změří po 1m sekcích s měřením ve dvou na sebe kolmých směrech. Délka výřezu je stanovena včetně nadměrku, a to pomocí pásma. Vedle výřezů pro zpracování se měří také všechny těžební zbytky a odpad na kmeni o délce alespoň 1 m, které splňují definici hroubí – min. 7 cm tloušťky na čepu výřezu. Objem hroubí jednotlivých výřezů se zjišťuje pomocí tzv. Smaliánova vzorce, a to v kůře i bez kůry. Samostatně se vypočítá objem nadměrků kmene. Ověřovací těžby je možné doplnit o kontrolní měření a evidenci dřeva v hráních na odvozním místě a o rekonstrukci porostní zásoby z pařezů po vyklizení paseky.
Po skončení měření se vypočítá všemi dostupnými postupy (metoda IFER, průměrkování naplno, relaskopování, tabulky ULT i JHK) zásoba hroubí celého porostu, případně sortimentní výtěž. Pro jednotlivé pokácené stromy se zjišťuje přesný objem ležícího kmene a sumarizací objemu všech smýcených stromů se stanovuje skutečná zásoba hroubí za porost. Takto zjištěná zásoba hroubí slouží jako referenční pro ostatní ověřované metody zjišťování zásob nastojato.
Ověřovací těžby se zatím uskutečnily v pěti porostech smrkových, dvou borových a jednom smíšeném. Všechny porosty se nacházely na území spravovaném VLS ČR, s.p., na divizi Mimoň a divizi Hořovice. Jako první byly měřeny monokulturní porosty vybrané záměrně v různých situacích, aby se otestovala spolehlivost metody. Každý z vybraných porostů tvořilo přibližně 60 stromů. Následně ověření pokračovalo ve složitějších porostních situacích.

Jak dopadlo ověření přesnosti metody?
Z výsledků ověřovacích těžeb vyplývá, že objem porostní zásoby hroubí zjištěný metodou IFER nejlépe odpovídal skutečnosti, tedy je nejblíže skutečnému objemu zásob dřeva ve srovnání s ostatními použitými postupy. Výsledky ověření přesnosti zjištění zásoby hroubí srovnávanými metodami ve smrkových, borových a smíšených porostech ilustruje graf. Smíšený porost měl přitom složitou věkovou, prostorovou i dřevinnou skladbou: byl tvořen dvěma různověkými etážemi. Úroveň porostu ve věku 136 let tvořila dominantní borovice a přimíšený smrk. Smrk tvořil dominantní složku v níže ležící a výrazně vlhčí části porostu, kde dosahoval značných dimenzí. Ve spodní etáži převládal výrazně mladší smrk a listnaté dřeviny – především bříza, jeřáb a vrba jíva.  
Přesnost zjištění zásob ověřovaných porostů metodou IFER dosáhla v průměru 2,1 % (absolutní odchylka) vzhledem k měření profilu skácených vzorníků po sekcích, tj. v různých výškách, podél kmene s výpočtem profilu kmene. Přesnost dalších dvou srovnávaných metod, tj. svěrkování naplno s výpočtem podle JHK a ULT tabulek, byla 4,0 a 5,2 %. To znamená, že metoda IFER je zhruba dvakrát přesnější a poskytuje výsledky s adekvátně menším rozptylem. Detailní analýza výsledků ověření metody nastojato je v současné době připravována k publikaci v mezinárodním vědeckém periodiku.
Výsledky dokládají, že zjištění zásob stojících dospělých stromů v mýtním věku založené na měření stromů a modelech tvaru kmene je dostatečně přesné i efektivní.

Bude ověřování přesnosti pokračovat?
V roce 2013 uskuteční IFER ve spolupráci s VLS ČR, s.p., další ověřovací těžby, a to zejména v listnatých porostech. Postup využívající tvar kmene je totiž plně použitelný nejen pro stromy s průběžným kmenem, ale i pro stromy s bohatě větvenou korunou. Výše uvedeným postupem je možné změřit a modelovat spodní část kmene obsahující cenné sortimenty. Horní část není modelem popsána, ale v případě potřeby je možné pro stanovení objemu větších větví využít výše zmíněnou technologii pro venkovní měření a přímo změřit tloušťky a délky větví. Takové měření je samozřejmě pracnější, ale umožňuje s přijatelnou přesností určit hmotu větví.

A co říci závěrem?
Metoda IFER využívá pokročilé technologie pro venkovní šetření a díky tomu nezůstává jen na úrovni výzkumné metody, ale přechází do kategorie rutinně použitelných dendrometrických metod. Nelze ji chápat jako negaci stávajících metod, ale jako rozšíření spektra a novou možnost, jak vyhovět požadavkům na vyšší přesnost.
Přesné zjištění objemu zásob stojícího dřeva metodou IFER již našlo své uplatnění při měření porostních zásob prodejních jednotek určených do aukcí, neboť vytváří pro vlastníka lesa podmínky pro výhodnější zpeněžení těžebního fondu tím, že eliminuje faktor nejistoty plynoucí z nižší přesnosti dosud užívaných metod měření. To platí zejména v případech, kdy se uvedená metoda aplikuje společně s modelovou sortimentací.
Metoda IFER se v různých podobách může uplatnit jako nadstavba nad základním šetřením prováděným v rámci zpracování LHP, jako součást inventarizace lesů a ve všech případech, kdy je třeba individuálně nebo plošně posoudit porostní zásoby a potenciální sortimentní výtěž. Metoda by mohla sloužit i jako nástroj znaleckého posudku určení hodnoty smýceného porostu ze zbylých pařezů. Metoda může být použita i pro výzkumné účely, kdy je třeba znát velmi přesně a opakovaně objem zásoby stojících stromů a nelze použít destruktivní metody. Vzhledem k tomu, že metoda není vázána na místní podmínky, může být použita kdekoliv na světě. Sortimentní model vytvořený prezentovanou metodou může sloužit jak sdruženým, tak i drobným vlastníkům lesa za účelem společného obchodu pomocí elektronických aukcí dříví.
Zpřesnění měření zásob hroubí nastojato přináší prodávajícím lepší a jistější zpeněžení prodávaného dřeva a kupujícím jistotu, že na koupi neprodělají. Metodou IFER byla již změřeny desítky tisíc kubíku dřeva: v roce 2011 společnost IFER, s.r.o., změřila celkem 9 046 m3 dřeva, z něhož bylo prodáno v aukcích VLS ČR, s.p., 6 670 m3 (74 %). V loňském roce pak firma IFER pro VLS ČR, s.p., prováděla kontrolní měření porostních zásob v rozsahu přes 10 000 m3 a pro různé další subjekty (obce, soukromé akciové společnosti, soukromí vlastníci), změřil IFER v letech 2011 až 2013 zásoby hroubí nastojato v celkovém objemu větším než 28 000 m3.
Měření dříví nastojato metodou IFER s provedením sortimentace v průměru zvýší cenu mýtního porostu o 3 %. Přesnost takového měření se však několikrát vrátí v ceně prodaného dřeva a zajistí naprosto korektní vztahy mezi kupujícími a prodávajícími.
Rádi bychom touto cestou poděkovali státnímu podniku Vojenské lesy a statky ČR za dlouholetou a trvalou podporu výzkumné a experimentální činnosti.

Pro článek jsme využili řadu podkladů, které připravili naši kolegové. Děkujeme jim tímto za podporu a pomoc.

Autoři:
RNDr. Jana Beranová
Ing. Ondřej Vybíral
IFER – Ústav pro výzkum lesních ekosystémů
E-maily: Tato e-mailová adresa je chráněna před spamboty. Pro její zobrazení musíte mít povolen Javascript. ,
Tato e-mailová adresa je chráněna před spamboty. Pro její zobrazení musíte mít povolen Javascript.