При определении объема деловых круглых лесоматериалов, основным таксационным показателем, используемым наряду с длиной, является их диаметр без коры. Вместе с тем, в приобретающих все больший масштаб процессах автоматического учета круглых лесоматериалов, значительно проще измерять диаметры в коре.

Учет диаметров круглых лесоматериалов в коре осуществляется при их определении харвестерными головками, системами лазерного сканирования на агрегатных линиях сортировки бревен лесоперерабатывающих предприятий, а также при использовании программного обеспечения, позволяющего с помощью масштабирования снимков определять объемы штабелей в транспорте и на земле. Эта тенденция выявила необходимость исследований, направленных на разработку методов перехода от размерных и объемных показателей в коре к аналогичным значениям без нее.

Исследования, проведенные такими учеными, как М.М. Орлов, Н.В. Третьяков и многими другими позволили выявить многообразие факторов, влияющих на толщину коры и долю ее участия в объемах стволов и круглых лесоматериалов. К основным из них относятся: древесная порода, диаметр ствола, возраст и условия произрастания [3, 5].

При выборе подходов, позволяющих учесть кору при измерении круглых лесоматериалов, и составлении государственных нормативно-справочных материалов [1, 4], только некоторые из этих факторов были приняты во внимание. Целью исследования являлся анализ существующих подходов и разработка методов их совершенствования.

Первым, и наиболее очевидным показателем, определяемым при учете коры, является ее толщина, вычисляемая путем простых измерений. Для дальнейшего перехода к диаметрам без коры – удвоенное полученное значение вычитают из диаметров круглых лесоматериалов в коре. Также с этой целью могут быть использованы уравнения регрессии [1].

Поскольку основным итоговым показателем, получаемым при учете деловых круглых лесоматериалов, является объем, - при использовании общепринятых нормативных документов предлагается объем бревен, измеренных с корой, умножать на поправочный коэффициент, учитывающий объем коры P_K. Этот коэффициент рассчитывается как отношение площадей сечений или объемов отдельных лесоматериалов (или их партии) в коре, к аналогичным показателям без коры. Согласно ГОСТ 32594–2013 «Лесоматериалы круглые. Методы измерений» [1], величины поправочных коэффициентов могут быть получены с помощью регрессионных уравнений, коэффициенты которых подбираются на основании породы древесины и региона ее произрастания. В федеральных рекомендациях таможенной службы ФР.1.27.2011.10632 [4] приведены имеющие схожий смысл коэффициенты на объем коры K_K, зависящие от породы древесины и диапазона толщин лесоматериалов. Они преследуют противоположную цель: из плотного объема древесины в штабеле без коры – получить объем древесины с корой.

Анализ указанных выше показателей, проведенный на основе измерения 799 сортиментов сосны, 1293 ели, 8879 березы и 482 осины, позволил выявить ряд недочетов в применяемых методиках.

В результате корреляционного анализа установлено, что взаимосвязь поправочных коэффициентов P_K и коэффициентов на объем коры K_K с диаметрами круглых деловых лесоматериалов в коре d_ВК. хоть и является достоверной, но слабая. Об этом свидетельствуют величины коэффициентов корреляции, абсолютные значения которых, полученные для разных древесных пород, варьировали в пределах от 0,08 до 0,34. По этой причине в дифференциации коэффициентов на объем коры K_K по диаметрам или диапазонам толщин, как это рекомендовано в ФР.1.27.2011.10632 [4], в производственных условиях внутри РФ, когда предметом купли-продажи является только древесина, нет необходимости, и она не ведет к существенному увеличению точности на фоне усложнения процесса обработки данных.

Для двойной толщины коры DBT зависимость от диаметров круглых лесоматериалов d_вк. Выражена более сильно. Так, полученные в ходе исследования коэффициенты корреляции между данными показателями варьировали в пределах от 0,61 до 0,77. Но, несмотря на простоту вычисления, двойная толщина коры, являясь линейным показателем, не может достаточно точно отразить долю, занимаемую ей на торце сортимента.

Так, толщина коры двух представленных на рис. 1 срезов одинаковая, но за счет различий в диаметрах, ее доля различается на 7,5%, составляя 16,0% при большем диаметре и 23,5% при меньшем.

Таким образом, более перспективным способом учета коры является использование не ее двойной толщины, а площади сечения g_K , более тесно коррелирующей с диаметрами в коре (вычисленные коэффициенты корреляции: от 0,77 до 0,87), и позволяющей легче переходить к объемам.

Проведенное исследование показало, что зависимость площади сечения коры от диаметров круглых лесоматериалов в коре может быть описана квадратичной функцией вида:

g_K = (a+b*d_ВК.) ²,

где g_K  – площадь сечения коры, м²; d_ВК. – диаметр в коре; a и b – параметры выражения, зависящие от древесной породы и прочих факторов.

Говоря о факторах, определяющих процесс формирования коры, необходимо отметить недостаточную проработанность приведенных в ГОСТ 32594–2013 зависимостей рассматриваемых показателей от региона произрастания. Этот фактор, несомненно, влияет на толщину коры и ее долю в объемах круглых лесоматериалов, но существенно большее влияние оказывают более дробные категории – условия роста древесины, вызывающие существенные изменения толщины коры в пределах одного региона. Так, в силу возрастных изменений морфологии коры, в низкобонитетных насаждениях ее доля выше, чем в высокобонитетных. Вместе с тем, применение такой закономерности с практической точки зрения возможно только на месте лесозаготовки, поскольку информацию об условиях местопроизрастания, в которых были заготовлены лесоматериалы, не учесть в процессе их приемки.

В результате исследований было установлено, что средний процент коры в площади сечения круглых лесоматериалов составляет 3,24% при гладкой и 9,65% при трещиноватой ее поверхности.

Резюмируя вышеизложенное, следует отметить, что существующая нормативная документация, направленная на учет коры в деловых круглых лесоматериалах, требует доработки, направленной на введение в рассмотрение факторов, оказывающих влияние на ее толщину и упрощение практического применения выявленных закономерностей. Так, введение в таблицы ГОСТ 32594–2013 коэффициентов регрессионных уравнений, зависящих, помимо древесной породы и региона, от условий местопроизрастания и текстуры коры, позволит повысить точность получаемых данных.

Михаил Гурьянов,
к.с.-х.н., доцент СПбГЛТУ

Андрей Митченко,
к.с.-х.н.,АО «Шмидт энд Олофсон»

Библиографический список