1. Malliperusteinen otanta metsänuudistusalan inventoinnissa
- Author
-
Niemi, Aki, University of Helsinki, Faculty of Social Sciences, Department of Mathematics and Statistics, Helsingin yliopisto, Valtiotieteellinen tiedekunta, Matematiikan ja tilastotieteen laitos, and Helsingfors universitet, Statsvetenskapliga fakulteten, Matematiska och statistiska institutionen
- Subjects
malliperusteinen otanta ,spatiaaliset pisteprosessit ,kovarianssifunktio ,metsäninventointi ,jatkuvaparametrinen satunnaiskenttä - Abstract
Only abstract. Paper copies of master’s theses are listed in the Helka database (http://www.helsinki.fi/helka). Electronic copies of master’s theses are either available as open access or only on thesis terminals in the Helsinki University Library. Vain tiivistelmä. Sidottujen gradujen saatavuuden voit tarkistaa Helka-tietokannasta (http://www.helsinki.fi/helka). Digitaaliset gradut voivat olla luettavissa avoimesti verkossa tai rajoitetusti kirjaston opinnäytekioskeilla. Endast sammandrag. Inbundna avhandlingar kan sökas i Helka-databasen (http://www.helsinki.fi/helka). Elektroniska kopior av avhandlingar finns antingen öppet på nätet eller endast tillgängliga i bibliotekets avhandlingsterminaler. Tutkielman sovelluskohteena on metsänuudistusalan inventointi. Uudistusalalta pyritään tällöin selvittämään taimitiheys eli se, kuinka monta tainta kasvaa yhtä hehtaaria kohden. Inventointi toteutetaan sijoittamalla uudistusalalle koealoja jonkin otanta-asetelman, yleensä systemaattisen otannan mukaisesti. Työn konkreettisena ongelmana on arvioida taimitiheysestimaattorin luotettavuutta tämän virhevarianssin avulla. Perinteisen asetelmapohjaisen (design-based) otannan sijasta tutkielmassa tarkastellaan mallipohjaista (model-based) otantaa. Taimikon mallina ovat spatiaaliset pisteprosessit (spatial point processes). Taimikon tilajärjestys eli taimien keskinäinen sijainti tason pistekuviona ajatellaan tällöin prosessin realisaatioksi. Koska nykymuotoisten taimikoiden rakenteessa esiintyy suurta vaihtelua metsän uudistus- ja muokkaustavoista riippuen, tarvitaan taimikon malliksi joukko erityyppisiä pisteprosesseja. Näistä tutkielmassa esitellään homogeeninen Poisson-prosessi, epähomogeeninen Poisson-prosessi, Poisson-ryväsprosessit, Cox-prosessit sekä kolme erilaista säännöllistä prosessia. Esiteltävät pisteprosessit ovat kaikki (lukuunottamatta epähomogeenista Poisson-prosessia) sekä stationaarisia eli siirtoinvariantteja että isotrooppisia eli kiertoinvariantteja. Nämä vahvat teoreettiset oletukset toteutuvat riittävässä määrin muokkaamattomien uudistusalojen tilajärjestyksissä, joihin tutkielmassa rajoitutaan. Pisteprosesseja luonnehtivista tunnusluvuista tutkimusasetelman kannalta keskeisimmät käsitteet ovat intensiteetti (intensity) ja parikorrelaatiofunktio (pair correlation function). Tutkimusongelma ratkaistaan jatkuvaparametrisen satunnaiskentän konstruktiolla, joka määritellään pisteprosessin ominaisuuksien ja koealojen havainnointimekanismin kautta. Otantateoria jatkuvaparametrisen satunnaiskentän tilanteessa tunnetaan tiettyjen oletusten vallitessa. Käytännön laskelmissa kuitenkin kohdataan usein huomattavia hankaluuksia. Tutkielman otantateoriaa havainnollistetaan pienen esimerkkiaineiston avulla. Tältä 10 x 10 neliömetrin kokoiselta, luontaiselta männyn uudistusalalta tunnetaan jokaisen taimen sijaintikoordinaatit. Tarkastelut havainnollistavat yleisesti tiedossa olevaa systemaattisen otannan suhteellista tehokkuutta tasaiseen satunnaisotantaan verrattuna. Esimerkkilaskelmissa ero on kuitenkin hyvin vähäinen. Tutkielman tärkeimmät lähteet ovat pisteprosessien osalta teokset Diggle (1983): Statistical Analysis of Spatial Point Patterns (Academic Press) sekä Stoyan & Stoyan (1994): Fractals, Random Shapes and Point Fields (Wiley). Jatkuvaparametrisen satunnaiskentän otantateoriaa käsitellään klassikkoteoksen Matérn (1960): Spatial Variation (Meddelanden från Statens Skogsforskningsinstitut, 49:5) pohjalta.
- Published
- 2001