Planläggning Äbin. Instruktion för planläggning av ett Äbinområde. Christer Kalén och Bo Leijon

Transkript

1 Planläggning Äbin Instruktion för planläggning av ett Äbinområde 2018 Christer Kalén och Bo Leijon

2 Version Skogsstyrelsen Författare Christer Kalén och Bo Leijon Läs mer

3 Instruktion för planläggning av Äbin Denna instruktion är en teknisk instruktion för GIS-arbetet vid planläggning av ett Äbinområde. Det utgår från gällande Äbininstruktion. Observera att instruktionen avser att kvalitetssäkra de mest relevanta momenten vid planläggningen. Varje entreprenör som praktiskt ansvarar för planläggning bör utforma sin egen rutin där ytterligare moment (mer detaljerade) ingår. På detta sätt avser Skogsstyrelsen att kvalitetssäkra utförandet av Äbin genom att bestämma delar där absolut stringens är nödvändig och låta andra delar ha visst utrymme av frihetsgrader. Bakgrund och planläggningens syfte Kärnan i Äbin är stickprovet av rutor. Enkelt uttryckt syftar inventeringen till att ta fram uppgifter om hur en genomsnittlig ruta ser ut i det område som ska inventeras. För detta krävs att man undersöker (inventerar) ett antal rutor för att därefter kunna säga något statistiskt relevant om tillståndet i en genomsnittlig ruta (eller totalt för alla rutor om man så vill). När vi har undersökt ett femtiotal rutor har vi i normalfallet en ganska god bild av en genomsnittlig ruta för området som helhet. Vi kan då skala upp till hela området för att göra skattningar av t.ex. antal stammar av ungtall för området som helhet. Skattningens kvalitet beror på hur väl vi har fångat in det som i verkligheten finns i de rutor som ingår i stickprovet. Utmaningen är att inom varje ruta som ingår i stickprovet hitta alla ungskogsbestånd där produktionsträden är mellan 1-4 meter i medelhöjd och för dessa ungskogar få så bra uppgifter som möjligt över hur de olika skadekategorierna fördelar sig på antalet stammar. Alltså, ju mer energi vi lägger ner på att få in uppgifter om beskaffenheten av en ruta i stickprovet desto bättre blir vår skattning av skadesituationen för området som helhet. Målet är att på ett bra sätt balansera mellan kostnad(tidsåtgång) och statistisk säkerhet i skattningen. Statistikerns uppgift är att till en så låg kostnad som möjligt få ut en väntevärdesriktig skattning med ett osäkerhetsintervall som befinner sig inom acceptabla gränser. Begrepp och Definitioner Tabell 1. Följande definitioner tillämpas i Äbin (ett urval från Äbin instruktionen). Ruta Stickprov Urvalsram Lottantal Målantal Buffertrutor Nollruta Geografisk kvadrat, ofta med basen 1 km. Andra rutstorlekar kan förekomma men ska i så fall vara samma inom ett område. Ett antal rutor som lottats slumpmässigt från urvalsramen. Stickprovet är ett representativt urval. Det antal rutor som ingår då stickprovet lottas. Endast hela rutor. Rutor bedöms inte kunna innehålla Äbinungskog ingår inte i urvalsramen (fjäll, vatten, nationalparker, <0,5 ha skogsmark i rutan). Det maximala antalet lottade rutor. Ett vid upphandling specificerat antal rutor som efter genomfört fältarbete ska innehålla minst en inventerad provyta. Ett antal rutor som innehåller potentiell Äbinungskog och som inventeras i löpordning. Ruta som under planläggning bedöms sakna potentiell Äbinungskog. 3

4 Bomruta Ruta med planlagda potentiella Äbinbestånd men där inget av dessa visat sig uppfylla Äbinkriterierna efter fältbesöket. Att tänka på innan planläggning Vid förarbetet till Äbin kan det vara lämpligt att klargöra vissa saker innan lottningen. Kontrollera att områdets avgränsning (vanligtvis ÄFO-gräns) är uppdaterad. Länsstyrelserna tar beslut om det som rör ÄFO. Vad ska undantas från området? (Fjäll, hav, större sjöar, tätorter, m.m.). Sammanhängande områden med mark som saknar produktiv ungskog kan undantas. Det som blir kvar utgör urvalsram. Observera att det inte alls är avgörande för skattningen som sådan att undanta mark som saknar ungskog. Det är bara en arbetsbesparande teknik eftersom det annars blir fler "nollrutor". Värre är om man av misstag undantar områden där produktiv ungskog förekommer och som borde varit med. Används stratum (delområde)? Hur ser det ut i så fall? Vilket provyteförband ska gälla? Hur många rutor ingår i stickprovet? Denna fråga är lite mer komplicerad än vad det verkar. För att kostnaden för en inventering både ska vara förutsägbar och likvärdig mellan områden så är praxis att man ska inventera rutor till dess att man når ett målantal där minst en provyta lagts ut och inventerats. Det innebär ofta att stickprovets storlek kan variera mellan Avgränsning områden medan målantalet för antalet rutor med minst en inventerad yta är detsamma. I viss utsträckning har man gjort avkall på statistiskt stringens av pragmatiska skäl. Egentligen blir förfarandet onödigt komplicerat och på sikt bör instruktionen justeras. Det man bör hålla isär är följande: stickprov, målantal, inventerade rutor, buffertrutor, noll-rutor och löpnummer. Målantal=Ett på förhand specificerat antal rutor som efter fältarbetet innehåller minst en inventerad provyta. Det område som ska inventeras, Äbinområdet, ska avgränsas och indelas i rutor. I normalfallet är ÄFO yttre avgränsning. Skogsstyrelsen tillhandahåller rutor i Sweref99. Figur 1. Området avgränsas av en yttre gräns. 4

5 Klipp rutorna utifrån områdets avgränsning. Rutorna omfattar nu hela områdets areal. OBS! Endast hela rutor kan maskas bort för att minska det totala antalet rutor i urvalsramen. Figur 2. Området indelas i rutor. Ytterligare ett antal (hela) rutor kan maskas bort om de som helhet hamnar i sjöar, hav, eller mark där brukad skog saknas. Detta är dock ett frivilligt steg. Varje ruta som skär en områdesgräns förs till det område där den har sitt centrum (nytt fr o m 2017). URVALSRAM = XXX rutor Figur 3. Rutor som ingår i urvalsramen. Notera detta antal. När antalet rutor reducerats enligt ovan har vi nått till det som kallas urvalsram. Det är viktigt att ta med sig detta antal då data levereras. Det är utifrån vår urvalsram som stickprovet lottas (slumpas) fram. Lottning Lottningen syftar till att få fram ett stickprov som utgör ett representativt urval av de rutor som ingår i urvalsramen. Lottningen sker stegvis. Tilldela varje ruta i urvalsramen ett slumptal mellan 0-1. Så många decimaler som möjligt (t.ex. 0, ). Använd slumptalsgenerator. Sortera tabellen i nummerordning utifrån slumptalskolumnen. Välj i slumptalsordning ett tillräckligt antal att arbeta vidare med. Från och med 2018 finns en maxgräns på stickprovets storlek vilket är satt till 200. Det innebär att en leverans från en entreprenör inte kan innehålla fler än 200 rutor från ett och samma område. I enstaka fall kommer målantalet med denna regel inte att uppfyllas, dvs 45 rutor där ungskog har inventerats med provytor. 5

6 Löpnumrera i denna ordning från 1. Spara undan skiktet. Figur 4. Rutor lottas ut (max 200 st.) och löpnumreras i slumptalsordning från 1. Stickprov Utifrån de lottade rutorna, som kan sägas vara ett representativt urval, ska vi komma ner till ett mindre antal. Gången är enkel men kan föregås av olika operationer. T.ex. så kan Skogsstyrelsens databas för avverkningar läggas ut i området för att fånga upp vilka rutor där tidigare avverkningar har konstaterats och som vid inventeringstillfället har potential att uppfylla Äbinkriterierna. Oavsett vilket tekniskt stöd (flygbilder, laserdata, utförd avverkning, satellitscener, äldre äbin-data) som används för att identifiera och Observera att entreprenörens avgränsa potentiell Äbinungskog i rutorna, så görs detta för varje strävan efter att minimera ruta i löpnummerordning. Observera att det bara är efter antalet bomrutor inte ska få fältbesök som man kan avgöra om beståndet verkligen uppfyller konsekvensen att man missar kriterierna för Äbinungskog. Planläggningen syftar till att så väl Äbinbestånd i nollrutor. Ett som möjligt fånga in all potentiell Äbinungskog i rutorna. sådant fel påverkar Kostnaderna för genomförandet påverkas av s.k. bombestånd, väntevärdesriktigheten. bestånd som är planlagda men inte uppfyller Äbinkriterierna, och bomrutor, dvs rutor planlagts med potentiella Äbinbestånd men som i fält inte uppfyllde kriterierna. Identifiering av bestånd Nu handlar arbetet om att så noggrant som möjligt fånga in alla ungskogar som man tror uppfyller Äbinkvalitet. Om man är skicklig i detta steg så minskar kostnaderna i fält eftersom man både minskar bombestånd, dvs bestånd som inte uppfyller kriterierna, och nyupptäckta bestånd som uppfyller kriterierna. 1. Börja i ruta 1 utifrån den nummerordning som slumpades fram vid lottningen. Identifiera om det i rutan finns trolig Äbinungskog. 2. Potentiella Äbinbestånd arealbestäms (endast den del av beståndet som ligger inom rutas yttre avgränsning). De bestånd som inom rutan är mindre än 0,5 ha rensas bort. För övriga registreras: a. areal b. centrumkoordinat (X,Y Sweref) 6

7 c. Avverkningsår (om Skogsstyrelsens databas över faktiskt avverkade bestånd används). OBS! Om Skogsstyrelsens databas över faktiskt avverkade bestånd används så kan överlapp och dubbletter av polygoner förekomma. Dessa behöver rensas och korrigeras. 3. Om rutan inte innehåller potentiell Äbinungskog (och därmed inte heller besöks i fält) ska den ändå ingå i underlaget. Antal bestånd anges till 0 i datafilen. Observera alltså att det underlag som levereras in även ska innehålla rutor där ingen yta är inventerad. Den ruta som har högst löpnummer kommer att ha en yta som är inventerad (det blir så). En valideringsregel för detta kommer att finnas. 4. Repetera steg 1 och 3 till dess att alla potentiella bestånd i rutan är identifierade. 5. Löpnumrera bestånden från 1 i rutan. Numreringen bör helst göras i slumpmässig ordning (alternativt t ex efter N-S koordinat). Man kan hyfsat enkelt åstadkomma numrering av bestånd och ytor i Excel genom att använda funktionen (=OM(villkor;a;b))]. 6. Repetera sedan 1-5 till dess att målantalet + buffertrutor täcks in. Målantalet är, i normalfallet, 45 rutor där minst en provyta inventerats. Specialområden kan dock förekomma i beställning från uppdragsgivare. Man måste räkna med att några av de rutor som planlagts med potentiella Äbinbestånd i själva verket inte uppfyller kraven. Buffertrutor är ett antal rutor med planlagda och potentiella Äbinbestånd som inventeras i löpnummerordning till dess att målantalet uppnås. Normalt räcker det med ett tiotal buffertrutor. Det kan dock bli kostsamt om fler buffertrutor behövs när man är i fält. Snåla därför inte i onödan vad gäller antal buffertrutor. Det planlagda inventeringsunderlaget innehåller nu: minst 45 rutor med potentiell Äbinungskog ett antal buffertrutor. Eventuellt (troligtvis) ett antal nollrutor. Om rutornas storlek är 1x1 km ska alla rutor ha en centrumkoordinat i Sweref99 där X och Y slutar på 500 (t.ex , ). Andra rutstorlekar kommer att kräva andra tillåtna centrumkoordinater. Antalet potentiella Äbinbestånd ska också anges för varje ruta. I fält inventerar man de första 45 rutorna med potentiell Äbinungskog. Ordningen är irrelevant. Så fort det efter fältbesök visar sig att en ruta saknar Äbinungskog får första buffertrutan i nummerordning tas i anspråk. Här väljer man i löpnummerordning och slutar då målantalet är uppnått. Resterande rutor kan raderas ur datasetet. De ska inte levereras in. 7

8 Figur 5. Den slutliga lottningen innehåller i detta exempel 80 rutor varav 45 med potentiell Äbinungskog (RÖD), ett tiotal buffertrutor med Äbinungskog (BLÅ) och ett antal rutor utan Äbinungskog (VITA). Stickprovet är det antal rutor som går åt för att uppnå målantalet med minst en inventerad provyta. Det går inte i planläggningsskedet säga hur stort stickprovet är. Den ruta som inventerats med minst en provyta och som har högst löpnummer utgör stickprovets storlek. I exemplet ovan kan vi åtminstone säga att stickprovet troligen kommer att vara någonstans mellan 45 och 80. Det hänger dock på att buffertrutorna räcker till. Förfarandet kan tyckas komplicerat och inte heller statistiskt stringent. Orsakerna beror på en pragmatisk avvägning gentemot upphandling av fältarbetet. Provytor I varje ruta ska ett punktgitter läggas ut. Detta punktgitter läggs ut med det förband som ska gälla inom området, normalt 80 meter men områden med annat förband kan förekomma vilket är information som följer specifikation från uppdragsgivaren. Enklaste förfaringssättet är att skapa ett punktgitter med detta förband över hela inventeringsområdet först för att sedan klippa detta skikt med de rutor som ingår i stickprovet. Figur 6. Ett punktgitter läggs ut i hela inventeringsområdet och klipps sedan med hjälp av de rutor som ingår i stickprovet. 8

9 Det kan dessutom vara lämpligt att klippa ytterligare en gång och då utifrån de bestånd som är planlagda. I nedanstående bild är provpunkter som ligger i planlagda bestånd röda. Övriga provpunkter finns som reserv om man i fält upptäcker ett nytt bestånd eller behöver utöka ett redan planlagt bestånd pga av att beståndet i verkligheten sträckte sig utanför den planlagda polygonen (dock fortfarande inom rutan). Figur 7. Det blir tydligt om man vid fältarbetet skiljer ut de punkter som befinner sig inom planlagda bestånd. Övriga punkter (grå) är reserver som används vid behov. Ett bestånd i ovanstående ruta är planlagd men saknar provyta. Detta bestånd kan utgå och behöver alltså inte inventeras. Om det skulle vara det enda beståndet i rutan betecknas rutan som en nollruta. Figur 8. I denna ruta finns ett antal planlagda bestånd. Om det skulle visa sig att det i fält finns ytterligare Äbinbestånd så finns redan ett förberett förband av provytor som kan utnyttjas för inventering. Underlag Inventeringsdata ska valideringstestas med Äval innan det levereras till Skogsstyrelsen för resultatberäkning. 9