Inventario Forestal, planificación y diseño de inventario

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Apuntes de clase de Inventario. Dasometría y Ordenación.

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Inventario Forestal, planificación y diseño de inventario

  1. 1. Inventario Forestal Planificación y cálculo de existencias Dasometría y Ordenación de Montes Mayo 2.010 http://hmbEndeavour.blogspot.com Miguel Ángel Cogolludo Agustín E.U.E.T. Forestales
  2. 2. Inventario Forestal <ul><li>Inventario forestal es la suma de las informaciones relativas a la ubicación , extensión , naturaleza , estado y capacidad productora de las áreas forestales en la actualidad y su probable evolución en el futuro. </li></ul><ul><li>Conjunto de procedimientos aplicados para determinar el estado actual de un bosque. </li></ul><ul><li>¿Qué hay? ¿Dónde está? </li></ul><ul><li>Las evaluaciones de los recursos naturales son costosas y requieren una justificación objetiva, que suele abarcar la función económica y ecológica de los recursos, el uso potencial de la información y los usuarios potenciales de la misma. </li></ul><ul><li>El Inventario Forestal depende de las necesidades de la sociedad , que en cada momento histórico da más importancia a unas producciones que a otras. </li></ul>
  3. 3. <ul><li>Las IGOMA (1970) dividen el inventario en cuatro capítulos o estados: </li></ul><ul><ul><li>Estado legal : Análisis de los aspectos legales (posición administrativa, pertenencia, límites, enclavados, cabidas, servidumbres) </li></ul></ul><ul><ul><li>Estado Natural : Análisis de los factores ecológicos. </li></ul></ul><ul><ul><li>Estado Forestal : Situación actual del vuelo del monte (localización, estructura y existencias) </li></ul></ul><ul><ul><li>Estado Socio-económico : Análisis de los aprovechamientos, de los usos sociales del monte, de las inversiones en el monte, de la economía de la comarca, etc. </li></ul></ul>Inventario Forestal
  4. 4. Tipos de Inventarios (i) <ul><li>Primer nivel: Inventarios estratégicos </li></ul><ul><li>Estadísticas sobre recursos forestales de regiones extensas, </li></ul><ul><li>Objeto de diseñar políticas forestales, (desde provinciales a transnacionales) </li></ul><ul><li>Segundo nivel: Inventarios tácticos </li></ul><ul><li>Inventarios para la Ordenación de Montes </li></ul><ul><ul><li>Inventarios comarcales </li></ul></ul><ul><ul><li>Inventarios de grupo de montes Inventarios de monte </li></ul></ul><ul><li>Es deseable que los inventarios a escala monte se adapten a los inventarios nacionales para que las políticas nacionales o estrategias de empresa puedan traducirse en planes operativos </li></ul><ul><li>Tercer nivel: Inventarios operacionales </li></ul><ul><li>Aprovechamientos </li></ul><ul><li>Investigación forestal (parcelas de experimentación) </li></ul><ul><li>Valoración </li></ul><ul><li>Informes Periciales </li></ul>
  5. 5. Tipos de Inventarios (ii) <ul><li>Extensión : </li></ul><ul><ul><li>Local </li></ul></ul><ul><ul><li>Estatal </li></ul></ul><ul><ul><li>Regional </li></ul></ul><ul><ul><li>Nacional </li></ul></ul><ul><li>Periodicidad : </li></ul><ul><ul><li>Único </li></ul></ul><ul><ul><li>Periódico </li></ul></ul><ul><li>Finalidad : </li></ul><ul><ul><li>Para el estudio de valor recreativo </li></ul></ul><ul><ul><li>Para estudiar cuencas hidrográficas </li></ul></ul><ul><ul><li>Evaluación del uso del suelo </li></ul></ul><ul><ul><li>Para aprovechamiento maderable </li></ul></ul><ul><ul><li>De reconocimiento </li></ul></ul><ul><ul><li>Viabilidad de establecimiento de industria forestal </li></ul></ul><ul><ul><li>Gran visión y uso integral de los recursos naturales. </li></ul></ul>
  6. 6. Formas de evaluación <ul><li>Evaluación directa y indirecta </li></ul><ul><li>La evaluación directa está basada en mediciones que se obtienen de forma inmediata. Por ejemplo: cuando empleamos una forcípula para determinar el diámetro de un árbol. </li></ul><ul><li>La evaluación indirecta se basa en mediciones que nos permiten inferir los datos del recurso de una manera menos inmediata. Por ejemplo: cuando empleamos una fotografía aérea o una imagen de satélite para evaluar un recurso forestal como puede ser la superficie del bosque. </li></ul><ul><li>Evaluación cuantitativa y cualitativa </li></ul><ul><li>La evaluación cualitativa (por ej. evaluar un árbol como alto o corto) implica un juicio subjetivo y es mucho más propenso a un sesgo personal y error. </li></ul><ul><li>Al usar la evaluación cualitativa en inventarios forestales (por ejemplo para describir el estado sanitario) debemos reducir al máximo la subjetividad y el sesgo personal, para ello: </li></ul><ul><ul><li>Clasificación del atributo en una lista cerrada de clases, sencilla y referida a fotografías. </li></ul></ul><ul><ul><li>Entrenamiento conjunto de las personas que vayan a realizar la evaluación. </li></ul></ul>
  7. 7. Planificación del Inventario <ul><li>El procedimiento para la realización de un inventario requiere necesariamente de la planificación de las actividades del mismo, esto es, la preparación que permita optimizar los recursos humanos y financieros . </li></ul>
  8. 8. Planificación del Inventario Objetivos <ul><li>Decidir cuáles son las preguntas exactas acerca del recurso que se necesitan responder. </li></ul><ul><li>Definición de los objetivos del inventario. </li></ul><ul><li>Prioridad de los objetivos. </li></ul><ul><li>Especificación detallada de los requerimientos. </li></ul><ul><li>Límites y magnitud de la superficie. </li></ul><ul><li>Fraccionamiento de la superficie. </li></ul><ul><li>Naturaleza de la información requerida. </li></ul><ul><li>Forma de presentación de la información. </li></ul><ul><li>Precisión de los resultados. </li></ul>
  9. 9. Planificación del Inventario Información <ul><li>Determinar qué información ya está disponible y qué datos adicionales necesitan ser colectados </li></ul><ul><li>Autoridad responsable del inventario y departamentos que colaboran. </li></ul><ul><li>Información y datos disponibles sobre el área objeto de inventario, estudios anteriores, informes, mapas, imágenes aéreas o de satélite. </li></ul><ul><ul><li>LANSAT, SPOT, IKONOS </li></ul></ul><ul><ul><li>LIDAR </li></ul></ul><ul><li>Descripción general del bosque, condiciones del terreno, accesibilidad, facilidad de transporte. </li></ul><ul><li>Recursos disponibles para la realización del inventario. </li></ul>
  10. 10. Planificación del Inventario Diseño del Inventario <ul><li>Esquema de diseño del inventario. </li></ul><ul><li>Descripción de las fases del inventario. </li></ul><ul><li>Estudios con fotografías aéreas e interpretación de imágenes. </li></ul><ul><li>Elaboración de mapas y procedimientos de estimación de superficies. </li></ul><ul><li>Relación completa de los métodos de muestreo (aleatorio, estratificado, …) para el registro de las variables objeto de medición. </li></ul><ul><li>Relaciones a utilizar para trabajar con los datos cuantitativos: Tablas de cubicación, relaciones de alturas de masa, tablas de producción. </li></ul>
  11. 11. Planificación del Inventario Procedimiento de Medición (i) <ul><li>Descripción del diseño para los trabajos de campo, detallando forma, número y distribución de las unidades de muestreo. </li></ul><ul><li>Procedimiento de interpretación de fotografías aéreas. </li></ul><ul><li>Organización del trabajo de campo describiendo la organización del equipo de medición, procedimientos de transporte y provisiones para apoyo logístico. </li></ul>
  12. 12. Planificación del Inventario Procedimiento de Medición (ii) <ul><li>Instrucciones de campo incluyendo detalles para la localización de sitios de medición en sitios de muestreo, daños de insectos, mortalidad y otros recursos a considerar: </li></ul><ul><ul><li>Localización de parcelas. </li></ul></ul><ul><ul><li>Replanteo de las parcelas. </li></ul></ul><ul><ul><li>Variables a medir. </li></ul></ul><ul><ul><li>Instrumentos a emplear. </li></ul></ul><ul><ul><li>Diseño de estadillos. </li></ul></ul><ul><li>Entrenamiento de los equipos. </li></ul><ul><li>Implementar un programa de seguimiento para control de calidad. </li></ul>
  13. 13. Planificación del Inventario Procesado de la Información <ul><li>Procesar y revisar los datos. </li></ul><ul><li>Estimación de valores medios, incluyendo fórmulas para hacer estimaciones y errores de muestreo. </li></ul><ul><li>Construcción de las relaciones o ecuaciones a utilizar. </li></ul><ul><li>Descripción detallada de las fases de cálculo, desde los datos en bruto hasta los resultados finales, incluyendo los detalles del uso de herramientas informáticas. </li></ul>
  14. 14. Planificación del Inventario Informe Final <ul><li>Contenido: Nivel de detalle, tablas, mapas… </li></ul><ul><li>Incluye los aspectos generales acerca de las superficies inventariadas, localización, metodología y los resultados del inventario. </li></ul><ul><li>Resumen ejecutivo de la información. Prestar especial cuidado en la claridad, maquetación y calidad formal de las presentaciones. </li></ul><ul><li>Tiempo estimado de preparación. </li></ul><ul><li>Responsables de la redacción. </li></ul><ul><li>Difusión: modo de publicación, nº de ejemplares, distribución. </li></ul>
  15. 15. Planificación del Inventario Consideraciones generales <ul><li>Los métodos a emplear deben guardar un cierto equilibrio en la calidad de los datos que proveen; por ejemplo, no tiene sentido decidir que el diámetro de los árboles se mida con precisión de 1 milímetro, cuando se ha decidido que su altura se evalúe a ojo. </li></ul><ul><li>No deben registrarse más datos que los estrictamente requeridos, ya que ello implicaría un costo inútil. En el otro extremo, registrar menos datos también implicaría un esfuerzo inútil, ya que cuando se quiera obtener la información pretendida, no aparecerá. </li></ul><ul><li>Debe existir una relación razonable entre el objetivo propuesto y el coste del inventario. </li></ul><ul><li>Las tareas deben tener una duración razonable. Si la toma de datos se prolonga en el tiempo, por diversas causas, la información obtenida al comienzo quedará desactualizada al momento de presentarse los resultados. </li></ul>
  16. 16. Métodos de Muestreo <ul><li>Inventarios por conteo pie a pie </li></ul><ul><li>Inventarios por muestreo estadístico </li></ul><ul><ul><li>Aleatorio </li></ul></ul><ul><ul><li>Sistemático </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Estratificado </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>No estratificado </li></ul></ul></ul><ul><li>Otros: Transectos, bloques… </li></ul><ul><li>La unidad de muestreo típica es la parcela, que puede adoptar distintas formas, siendo las más comunes las formas rectangulares y circulares. </li></ul><ul><li>El volumen promedio estimado por parcela se convierte en volumen promedio estimado por hectárea. </li></ul>
  17. 17. Muestra y Unidades de Muestreo <ul><li>Intensidad de muestreo: f = (n / N) 100 </li></ul><ul><li>En inventarios forestales se han utilizado intensidades de muestreo de 0.1% a 1 %. </li></ul><ul><li>El tamaño de la unidad de muestreo (parcela) debe minimizar el coeficiente de variación y atender a otros criterios como facilidad de manejo y coste. </li></ul><ul><li>Una forma tradicional de calcular el tamaño de la unidad de muestreo (parcela) es considerar parcelas o unidades de muestreo con una superficie tal que al menos entren 30 pies. </li></ul>f = Intensidad de muestreo en porcentaje n = Numero de unidades de la muestra N = Número de unidades de toda la población 5 4 3
  18. 18. Tamaño de las Unidades de Muestreo <ul><li>Los sitios circulares de 250 y 500m2 presentan un menor coeficiente de variación a comparación con los rectangulares, pero a partir de 750m2, la variación de circulares y rectangulares es muy similar. </li></ul>Ejemplo tomado de “Evaluación del tamaño y forma de sitio de muestreo para inventarios forestales en bosques tropicales” (Proyecto CONACYT 31808-B)
  19. 19. Varianza de la Muestra <ul><li>Estimadores tradicionales del MAS (Muestreo Aleatorio Simple) por lo general, sin reemplazamiento. </li></ul><ul><li>Varianza poblacional y la estimación de muestreo son: </li></ul><ul><li>Donde S 2 es la varianza poblacional corregida y la varianza muestral: </li></ul><ul><li>El término (1-n/N) se llama factor de corrección para muestreo sin reemplazamiento. En la práctica solo se emplea cuando la fracción muestral es relevante, es decir cuando n/N>0,05. </li></ul><ul><li>La varianza también se acostumbra a representar como el Coeficiente de Variación: </li></ul>
  20. 20. Error de la Muestra <ul><li>Se llama error muestral a la máxima diferencia esperada entre el valor estimado y el correspondiente valor poblacional real, para un nivel de confianza dado α . En muestras grandes (n > 30) su valor puede determinarse gracias a que en tales circunstancias, los estimadores tienden a distribuirse normalmente. En la práctica la expresión del error muestral es: </li></ul><ul><li>Los valores de t-Student varían dependiendo del tamaño de la muestra n y del nivel de confianza 1- α . </li></ul>
  21. 21. Estimación del tamaño de Muestra <ul><li>En términos estadísticos, el tamaño de la muestra depende de la variabilidad entre parcelas, del error muestral máximo admisible y del nivel de incertidumbre (α) tolerado. </li></ul><ul><li>Esta expresión resulta al despejar n en la función de error muestral, asumiendo que la fracción muestral f es irrelevante ( f =n/N<0,05). Si la fracción muestral no fuera despreciable, el número de muestra será n α . Será necesario iterar en el calculo de n hasta lograr el resultado final. </li></ul><ul><li>El mejor medio para estimar el coeficiente de variación es recurrir a la experiencia de otros inventarios realizados en situaciones similares. El realizar muestreos previos no suele ser una buena opción, pues la variabilidad que afecta a la estimación de s% con muestras pequeñas es muy grande. </li></ul>
  22. 22. Estimación del tamaño de Muestra <ul><li>El problema normalmente es, que de antemano no conocemos el valor del coeficiente de variación. Este valor depende de la homogeneidad del bosque y del tamaño de las unidades de muestreo. Unidades más pequeñas normalmente corresponden a un mayor coeficiente de variación. La heterogeneidad del bosque y con ésta el coeficiente de variación normalmente también aumentan con el tamaño del bosque. </li></ul>
  23. 23. <ul><li>Cálculo de la media aritmética de las parcelas. </li></ul><ul><li>Polígonos de Thiessen. </li></ul><ul><li>Interpolación espacial: IDW y Kriging. </li></ul><ul><ul><li>Asume continuidad espacial del atributo. </li></ul></ul><ul><ul><li>No considera microvariaciones. </li></ul></ul>Cálculo de existencias
  24. 24. Ejemplo cálculo de existencias Inventario Monte Cangas <ul><li>Monte: Cangas </li></ul><ul><li>Localización: Cangas de Foz, Lugo. </li></ul><ul><li>Superficie total: 456,81 ha </li></ul><ul><li>Especie: Eucalyptus globulus (semilla) </li></ul><ul><li>Año de plantación: 1.990 </li></ul><ul><li>Realización de Inventario Forestal Continuo (IFC) con mediciones anuales. Parcelas circulares de 200m 2 </li></ul><ul><li>Año de medición: 2.005 </li></ul><ul><li>Superficie neta de plantación: </li></ul><ul><li>Implantación de parcelas </li></ul>
  25. 25. Ejemplo cálculo de existencias Media aritmética de parcelas
  26. 26. Parcela 5048
  27. 27. Ejemplo Cálculo de existencias Polígonos de Thiessen
  28. 28. Parcela 5048 = polígono 13
  29. 29. Ejemplo Cálculo de existencias Inverse Distance Weighted

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