Моделювання якісної структури стовбурів сосни звичайної за допомогою випадкового процесу

Володимир Борисович Биченко, Віктор Миронюк, Петро Лакида, Максим Миколайович Бур’янчук
Анотація

У дослідженні висвітлено методику прогнозування об’єму якісних категорій стовбурової деревини для ділових стовбурів сосни звичайної, з використанням моделі розподілу різних якісних зон вздовж по стовбуру. Дослідження базується на емпіричному матеріалі, зібраному на лісосіці рубки головного користування, на якій для 245 модельних дерев визначено протяжність різних якісних зон деревини від окоренка до верхівки. Для узагальнення черговості появи та протяжності зон ділової деревини, дров і відходів у роботі використано напівмарковську ймовірнісну модель, яку визначали три параметри: 1) вхідні ймовірності появи відповідної якісної зони в окоренковій частині стовбура (початковий стан); 2) матриця розподілу довжин зони; 3) матриця імовірностей зміни якісних зон на різних висотах стовбура. Згідно з дослідними даними, прийнято, що стовбури сосни починаються з ділової деревини. Для моделювання протяжності якісних зон стовбура застосовано функцію бета-розподілу, параметри якої підібрано залежно від відносної висоти початку відповідної зони стовбура. Ймовірності зміни якісних зон обчислено на основі емпіричних даних. У дослідженні виявлено, що розподіл довжин ділової та дров’яної деревини залежить від абсолютної висоти розташування на стовбурі та висоти стовбура. Для математичного узагальнення цього процесу в роботі визначено чотири зони, в межах яких розподіл протяжності ділової частини стовбура може описуватися єдиною функцією. Імовірності зміни якісних зон змодельовано залежно від відносної висоти стовбурів. На цій основі опрацьовано методику імітаційного моделювання вихідних масивів даних, які можуть використовуватися з метою розроблення таблиць розмірно-якісної структури деревини для стовбурів різних діаметрів, висоти та категорій технічної придатності. Виконане дослідження стосується лише ділових стовбурів сосни, тож потрібно очікувати інші закономірності для стовбурів інших деревних видів, а також напівділових і дров’яних стовбурів. Розроблену методику доречно використовувати під час оновлення таблиць розподілу об’єму стовбурів за розмінно-якісними категоріями, які нині треба оновити шляхом запровадження нових вимог щодо класифікації ділової деревини в Україні.

Ключові слова

ділова деревина, функція розподілу, напівмарковська ймовірнісна модель, таблиці розмірно-якісної структури

ЦИТУВАТИ
Bychenko, V., Myroniuk, V., Lakyda, P., & Burianchuk, M. (2021). Modelling the qualitative structure of Scots pine trunks using a random process. Ukrainian Journal of Forest and Wood Science, 12(3), 6-20. https://doi.org/10.31548/forest2021.03.001
Використані джерела
Використані джерела в процесі публікації