3.2. Nghiên cứu chọn phương pháp tính thể tích thân cây đứng
3.2.2. Xác định thể tích thân cây đứng từ hình số tự nhiên f01
Khi sử dụng hình số tự nhiên f01 tính giá trị thể tích thân cây trong biểu thể tích, ta phải quan tâm giải quyết các vấn đề cơ bản sau:
Kiểm tra luật phân bố chuẩn của hình số tự nhiên.
Kiểm tra sự phụ thuộc của hình số tự nhiên vào đường kính, chiều cao 3.2.2.1 Kiểm tra luật phân bố chuẩn và sự phụ thuộc của hình số tự nhiên vào đường kính và chiều cao
Kiểm tra luật phân bố chuẩn của hình số tự nhiên thân cây
Dựa vào tiêu chuẩn Kolmogorov-Smirnov, đã kiểm tra luật phân bố chuẩn cho phân bố số cây theo hình số tự nhiên của 5 loài cây. Theo tiêu chuẩn này, khi mức ý nghĩa của đại lượng kiểm tra Z > 0,05 thì giả thuyết về phân bố chuẩn của đại lượng x nào đó sẽ được chấp nhận
Kiểm tra sự phụ thuộc của hình số tự nhiên thân cây vào đường kính và chiều cao
Sự phụ thuộc của f01 vào d và h được đánh giá bằng tiêu chuẩn F trong phân tích phương sai. Khi mức ý nghĩa α của đại lượng F < 0,05, tương ứng với F tính > F05, thì đại lượng y phụ thuộc vào đại lượng x.
Kết quả kiểm tra luật phân bố chuẩn và sự phụ thuộc của hình số tự nhiên f01 vào đường kính và chiều cao cho các loài cây được tổng hợp ở bảng 3.25 dưới đây.
Bảng 3.2.5: Kết quả kiểm tra luật phân bố chuẩn và sự phụ thuộc của hình số tự nhiên vào đường kính và chiều cao cho các loài cây điều tra
TT Loài n
tính
d h Kiểm tra luật phân
bố chuẩn Sig Kết
luận Sig Kết
luận Sig Kết luận 1 Bằng lăng 45 0,6919 ĐL 0,8670 ĐL 0,8038 P.b.
chuẩn 2 Bo bo 34 0,1580 ĐL 0,0898 ĐL 0,8949 P.b.
chuẩn 3 Kiền kiền 51 0,0123 P.thuộc 0,4162 ĐL 0,6378 P.b.
chuẩn 4 Trám trắng 40 0,0182 P.thuộc 0,8467 ĐL 0,0727 P.b.
chuẩn 5 Chò xót 56 0,9616 ĐL 0,7245 ĐL 0,8067 P.b.
chuẩn Kết quả ở bảng 3.2.5 cho thấy, ở tất cả các loài cây mức ý nghĩa của đại lượng kiểm tra Z đều lớn hơn 0,05. Từ đó có thể kết luận, trong mỗi loài cây, mặc dù có thể không cùng lâm phần, phân bố số cây theo f01 đều tuân theo luật chuẩn. Khi f01 trong từng loài tuân theo luật chuẩn, giá trị bình quân của nó sẽ đại diện tốt cho hình số tự nhiên của các cá thể trong từng loài và từ đó có cơ sở khoa học và thực tiễn để lập biểu thể tích theo f01 bình quân cho từng loài.
Kết quả kiểm tra cho thấy, có 2/5 trường hợp (chiếm 40%) f01 phụ thuộc vào đường kính và không có trường hợp f01 phụ thuộc vào chiều cao.
Tổng số trường hợp f01 hoặc phụ thuộc vào đường kính, hoặc phụ thuộc vào chiều cao, hoặc phụ thuộc vào cả 2 đại lượng này là 2/5 (chiếm 40%).
Trong số 2 trường hợp f01 phụ thuộc vào d, thì cả 2 trường hợp liên hệ ở mức kém chặt vì có (eta < 0,5) .
Như vậy, trong số các trường hợp f01 phụ thuộc vào d và h thì tất cả ở mức kém chặt. Với kết quả như vậy, có thể chấp nhận chung rằng hình số tự nhiên độc lập với đường kính và chiều cao.
3.2.2.2. Xác định sai số thể tích thân cây tính từ giá trị f01 bình quân
Theo phương pháp này, thể tích thân cây được xác định theo công thức sau:
V= * *h* 01f (3.2.9) Ở công thức (3.2.9), 01f là hình số tự nhiên cả vỏ tính của từng loài cây, d01 được tính thông qua d theo dạng tuyến tính:
d01=a + b*d (3.2.10) Kết quả tính f01 và tham số của phương trình (3.2.10) cho từng loài được tổng hợp ở bảng 3.2.6
Bảng 3.2.6 Giá trị f01 bình quân và các tham số của PT: d01= a + b*d
TT Loài n tính f01 R2 Tham số
a b
1 Bằng lăng 45 0,4924 0,9795 -2,06 0,9327
2 Bo bo 34 0,5393 0,9500 2.677 0,8860
3 Kiền kiền 51 0,5227 0,9824 2,982 0,8995
4 Trám trắng 40 0,5135 0,9744 -4,421 1,0169
5 Chò xót 56 0,5216 0,9692 1,6173 0,9014
Qua bảng 3.2.6, cho thấy: Hệ số xác định của phương trình (3.2.10) dao động từ 0,9372 đến 0,9824. Từ kết quả này có thể kết luận, với mỗi loài cây rừng tự nhiên, giữa d01 với d tồn tại quan hệ tuyến tính ở mức rất chặt, qua đó có thể xác định d01 từ d với độ chính xác cao.
Sai số giữa thể tích lí thuyết (thể tích tính theo công thức (3.2.9), trong đó d01 xác định từ quan hệ (3.2.10), 01f được thay bằng giá trị bình quân của hình số tự nhiên từng loài, với thể tích thực được cho ở bảng 3.2.7.
Bảng 3.2.7. Sai số tính thể tích thân cây tính theo V= * *h* 01f
STT Loài Sai số ∆%
∆max ∆sq P% ∆%(∑V)
1 Bằng lăng 12,06 5,61 7,1 1,83 -3,41
2 Bo bo 11,62 4,88 6,14 1,58 2,71
3 Kiền kiền 12,78 5,17 6,62 1,71 -2,87
4 Trám trắng 13,06 4,9 6 1,55 0,92
5 Chò xót 13,07 4,07 5,5 1,42 -1,63
Qua bảng 3.2.7, có nhận xét:
Sai số lớn nhất về thể tích ở cây đơn lẻ dao động từ 11,63% đến 13,07%, trung bình là 12,58 %, không có loài cây nào có sai số cây cá lẻ vượt 15%.
Sai số bình quân dao động từ 4,07% đến 5,61%, bình quân là 4,92%.
Sai số quân phương dao động từ 5,5% đến 7,1%, bình quân là 6,27%.
Hệ số chính xác của phương trình dao động từ 1,42% đến 1,83%, bình quân là 1,61%.
Sai số tổng thể tích của các loài cây dao động từ 0,92% đến 3,41 %, sai số tổng thể tích trung bình các loài cây là 2,31%.
Trong các loài cây, không có loài cây nào có sai số bình quân vượt quá 10%. Như vậy, nếu tính thể tích thân cây từ hình số tự nhiên bình quân và
quan hệ giữa d0 với d1.3 theo phương trình (3.9) lập theo loài thì, sai số tổng thể tích của từng loài đều nhỏ hơn 5%, sai số thể tích bình quân ở cây đơn lẻ ở các loài đều nhỏ hơn 10%, sai số lớn nhất về thể tích về cơ bản không vượt quá 15%. Đây là sai số có thể được chấp nhận trong điều tra thể tích thân cây đứng.
3.2.3. Chọn phương pháp tính thể tích thân cây
Sai số tính thể tính thân cây theo hai phương pháp đã được tổng hợp ở bảng 3.2.5 và bảng 3.2.9. Từ hai bảng này cho thấy, về cơ bản tương ứng với từng loài cây và từng loại sai số, ở phương pháp 2 có sai số lớn hơn ở phương pháp 1 một lượng nào đó. Mức độ chênh lệch sai số giữa hai phương pháp được thể hiện ở bảng 3.2.8.
Bảng 3.2.8: Chênh lệch các loại sai số giữa 2 phương pháp tính.
TT Loài n tính ∆1 ∆2 ∆3 ∆4 ∆5
1 Bằng lăng 45 -1,17 0,85 1,28 0,33 2,32
2 Bo bo 34 3,27 0,78 1,3 0,33 0,45
3 Kiền kiền 51 2,2 0,78 1,03 0,27 2,01
4 Trám trắng 40 2,53 -0,07 0,15 0,04 -0,68
5 Vối thuốc 56 1,61 0,46 0,66 0,17 1,37
Trong bảng 3.2.8, ta có: ∆1, ∆2, ∆3, ∆4, ∆5 lần lượt là chênh lệch sai số lớn nhất, sai số bình quân, sai số quân phương, hệ số chính xác và sai số tổng thể tích của phương pháp 2 so với phương pháp 1 (phương pháp tính thể tích từ f01 so với phương pháp tính thể tích theo phương trình thể tích).
Qua bảng 3.2.10, cho thấy:
Với ∆1: có 4/5 trường hợp (chiếm 80%) ở phương pháp 2 lớn hơn ở phương pháp 1
Với ∆2: có 4/5 trường hợp (chiếm 80 %) ở phương pháp 2 lớn hơn ở phương pháp 1
Với ∆3, có 5/5 trường hợp (chiếm 100%) ở phương pháp 2 lớn hơn ở phương pháp 1
Với ∆4, có 5/5 trường hợp (chiếm 100%) ở phương pháp 2 lớn hơn ở phương pháp 1
Với ∆5, có 4/5 trường hợp (chiếm 80%) ở phương pháp 2 lớn hơn ở phương pháp 1
Về cơ bản thì ở các loài cây, sai số xác định thể tích theo phương pháp 2 lớn hơn sai số xác định thể tích theo phương pháp 1 một lượng nhất định.
Tuy nhiên, chênh lệch sai số giữa hai phương pháp không lớn. Về trung bình, nếu xác định thể tích thân cây từ hình số tự nhiên f01 sẽ lớn hơn sai số xác định thể tích thân cây từ phương trình thể tích một lượng, cụ thể như sau:
Sai số lớn nhất ở cây cá lẻ 2,15%.
Sai số bình quân 0,59 %.
Sai số quân phương 0,88%.
Hệ số chính xác 0,23%.
Sai số tổng thể tích 1,37%.
Mặc dù sai số xác định thể tích thân cây theo phương pháp 2 lớn hơn so với phương pháp1 nhưng không đáng kể, sai số thể tích bình quân ở cây đơn lẻ ở phương pháp 2 là 4,9%, không có loài cây nào có sai số bình quân lớn hơn 10%, sai số tổng thể tích của từng loài cây đều nhỏ hơn 5%, sai số lớn nhất về thể tích của cây cá lẻ nhìn chung không vượt quá 15. So với phương pháp 1, phương pháp 2 có ưu điểm là f01 về cơ bản không phụ thuộc đường kính và chiều cao của cây. Từ đó, f01 của bộ phận cây điều tra cũng sẽ đại
diện tốt cho những cây có kích thước khác nhau của từng loài, và như vậy, sai số về thể tích theo phương pháp 2 không phụ thuộc vào kích thước cây rừng.
Do vậy, căn cứ vào kết quả nghiên cứu và đặc điểm của đối tượng nghiên cứu, đề tài chọn phương pháp thứ 2 để lập biểu thể tích thân cây.
Kết luận: Từ kết quả kiểm tra luật phân bố chuẩn và kiểm tra sự phụ thuộc của hình số vào giá trị d1.3 và hvn và chênh lệch sai số thể tích thân cây cho thấy ở 3loài cây f01 đều tuân theo luật chuẩn và độc lập với d1.3; hvn và mức độ chênh lệch giữa hai phương pháp không lớn từ đó đề tài sử dụng f01 để tính thể tích thân cây. Riêng 2 loài Kiền kiền và Trám trắng do f01 phụ thuộc vào một nhân tố, do vậy sẽ sử dụng phương trình thể tích thân cây để tính, phương trình cụ thể là phương trình (3.2.6) và phương trình (3.2.7) như đã xác định.