Material assessment of Pine trunks (Pinus sylvestris L.) in Kostroma region | Материальная оценка стволов сосны (Pinus sylvestris L.) Костромской области

Английский. Scots pine (Pinus sylvestris L.) is one of the principal forest-forming species in the Kostroma region and a source of valuable timber assortments. The objective of this study is to assess the material structure of Scots pine trunks in the Kostroma region using stem taper equations and to develop new forest inventory standards based on the resulting model. Using data from the analysis of pine trunks grown in the Kostroma region, the yield of merchantable wood (categorized by size), firewood, and waste was calculated through numerical integration of the stem taper equation. To evaluate the quality of the modeling, widely accepted metrics were employed: Root Mean Square Error (RMSE), Mean Absolute Percentage Error (MAPE), Mean Absolute Error (MAE), Mean Bias Error (MBE), and the Coefficient of Determination (R²). A methodology for modeling the material structure of pine tree trunks was proposed, based on the stem taper equation. Using this model, tables for the material assessment of pine trunks in the Kostroma region were developed. A comparison of the results with current forest inventory standards demonstrated that the application of the stem taper model improves the accuracy of accounting for high-quality large-diameter merchantable wood by up to 30%. Additionally, adjustments were made to the estimated yields of medium and small merchantable wood, firewood, and waste. These refinements will enable more rational utilization of pine trunks and enhance the profitability of forest management in the region. The methodology suggested combined with modern digital technologies will streamline the material assessment of forest resources and reduce the financial and time costs associated with its implementation.

Русский. Сосна обыкновенная (Pinus sylvestris L.) относится к одной из основных лесообразующих пород Костромской области и выступает источником ценных сортиментов, точность учёта которых оказывает существенное влияние на экономическую эффективность ведения лесного хозяйства региона. Цель исследования - оценка материальной структуры стволов сосны обыкновенной, произрастающей в Костромской области, с использованием уравнения образующей и разработка на базе полученной модели новых лесотаксационных нормативов. По данным анализа стволов сосны, произраставших в Костромской области, на основании численного интегрирования образующей древесного ствола произведен расчёт выхода деловой древесины различных категорий крупности, дров и отходов. Для оценки качества моделирования использованы общепринятые метрики соответствия: квадратный корень из среднеквадратической ошибки (RMSE), средний процент абсолютной ошибки (MAPE), средняя абсолютная ошибка (MAE), ошибка среднего смещения (MBE) и коэффициент детерминации (R²). Предложена методика моделирования материальной структуры стволов деревьев сосны, базирующаяся на использовании уравнения образующей ствола. С применением модели образующей получены таблицы материальной оценки стволов сосны Костромской области. Сопоставление полученных данных с действующими лесотаксационными нормативами показало, что применение модели позволяет повысить точность учёта крупной деловой древесины высших разрядов высот на величину около 30%. При этом корректируются значения выхода средней и мелкой деловой древесины, а также дров и отходов, что приведёт к более рациональному использованию сосновых стволов и будет способствовать повышению доходности ведения лесного хозяйства в регионе. Применение предложенной методики в сочетании с современными цифровыми технологиями будет способствовать упрощению процедуры материальной оценки лесосечного фонда и сокращению финансовых и временных затрат на ее проведение.