Técnicas Florestais, Manuais, Projetos, Pesquisas de Engenharia Florestal

Baixe Técnicas Florestais e outras Manuais, Projetos, Pesquisas em PDF para Engenharia Florestal, somente na Docsity!

VARIÁVEIS DENDROMÉTRICAS

M M A

U n i v e r s i d a d e d e B r a s í l i a F a c u l d a d e d e Te c n o l o g i a D e pa r ta m e n t o d e E n g e n h a r i a F l o r e s ta l

UnB

COMUNICAÇÕES

TÉCNICAS FLORESTAIS

ISSN 1517-

ISSN 1517-

Universidade de Brasília Faculdade de Tecnologia Departamento de Engenharia Florestal

VARIÁVEIS DENDROMÉTRICAS

José Imaña Encinas Gilson Fernandes da Silva Iuri Ticchetti

Comunicações Técnicas Florestais v.4, n. Brasília, outubro de 2002

A série Comunicações Técnicas Florestais é uma publicação que visa divulgar trabalhos originais de pesquisa e de informação, de todas as áreas de Engenharia Florestal. A publicação deste fascículo foi patrocinada pela Diretoria do Programa Nacional de Florestas (DIFLOR) do Ministério do Meio Ambiente.

Os textos são de exclusiva responsabilidade dos respectivos autores. O Ministério do Meio Ambiente não se responsabiliza pelas opiniões emitidas pelos autores. O total ou parte do texto só poderá ser reproduzido com prévia comunicação escrita do Comitê Editorial desta série técnica.

Comitê Editorial Comunicações Técnicas Florestais Departamento de Engenharia Florestal Ministério de Meio Ambiente Universidade de Brasília Programa Nacional de Florestas Caixa Postal 04357 Esplanada dos Ministérios 70919-970 Brasília, DF 70068-900 Brasília, DF Fax: 061 347.0631 Fax 061 317.

Projeto gráfico da capa: Ivanise Oliveira de Brito

Ficha Catalográfica elaborada pela Biblioteca Central da Universidade de Brasília

Imaña Encinas, José I31 Variáveis dendrométricas / José Imaña Encinas ... [et al.]. Brasília : Universidade de Brasília, Departamento de Engenharia Florestal, 2002. 102p. : il. (Comunicações técnicas florestais; v.4, n.1)

ISBN 85-87599-07-

1. Dendrometria. 2. Engenharia florestal medição. I. Silva, Gilson Fernandes da. II. Ticchetti, Iuri. III. Título. IV. Série

CDU 634.0.

As árvores constituem recursos naturais renováveis fundamentais para o desenvolvimento de um país. Muitas civilizações e culturas foram medidas em função do conhecimento que detinham sobre as formações florestais. Nessa filosofia, o Programa Nacional de Florestas (PNF) assume entre suas diversas ações, a responsabilidade de nortear diretrizes básicas para a manutenção do equilíbrio ecológico do meio ambiente, contribuindo entre outros, em programas de desenvolvimento sustentável dos setores produtivos florestais.

A existência no País de vastos recursos florestais constitui sério desafio no que se refere a sua manutenção para as próximas gerações. Os indiscutíveis benefícios que acarretam o correto conhecimento dos componentes que integram as florestas permitirão o desenvolvimento coerente de planos de manejo florestal, atendendo assim a sustentabilidade do meio ambiente dos ecossistemas florestais brasileiros. Para que os planos de manejo possam adquirir a pertinente importância ecológica, econômica e estratégica, se faz necessário o adequado e detalhado conhecimento dos seus componentes. Assim, para atingir o pleno desenvolvimento do uso de recursos florestais, a dendrometria ocupa lugar de destaque, uma vez que o indivíduo árvore deve ser conhecido em toda a sua magnitude. Nesse sentido, o PNF se faz partícipe na contribução qu oferecerá ao setor florestal. A cuidadosa recompilação bibliográfica que apresenta o tratado, certamente estará contribuindo de modo significativo ao melhor conhecimento da mensuração florestal e em consequência, aos planos de manejo.

e a obra Variáveis Dendrométricas

Raimundo Deusdará Filho Diretor do PNF Ministério do Meio Ambiente

Prefácio

Prefácio

Tabela de Conteúdo

1. DEFINIÇÃO DA DENDROMETRIA

A palavra dendrometria deriva dos vocábulos gregos "dendro" = árvore e "metrum" = medida. Consequentemente a dendrometria trata das medições ou variáveis de medida na árvore. Por muito tempo considerou-se sinônimos do termo dendrometria as expressões dasometria (dasos = floresta), silvimetria (silva = floresta) e mensuração florestal.

Mencionar a importância da dendrometria no setor florestal não requer muita explicação, já que deve ser conhecida por todo pessoal vinculado à ciência florestal. O engenheiro ou técnico florestal freqüentemente fará uso da dendrometria como ferramenta básica de trabalho, especialmente no que tange à captação de dados dendrométricos para os respectivos planos silviculturais, de manejo florestal, de exploração madeireira, e da própria política e economia florestal (Imaña-Encinas, 1998). Deve-se ainda considerar que a árvore, e em conseqüência a floresta, representam um capital que rende juros. Portanto faz-se necessário determinar e calcular esse capital e os juros correspondentes. No conceito moderno da engenharia florestal, o manejo sustentável dos recursos florestais se refere a manter “esse capital” (por exemplo, certo volume de madeira) e explorar somente “os juros” (aumento ou crescimento desse volume de madeira).

A dendrometria surgiu quando o homem sentiu a necessidade de estimar ou determinar quantitativamente o que possuía em termos de recursos florestais, possivelmente no século 13. Hoje, nos países em desenvolvimento, a dendrometria procura adequar sua importância contribuindo fundamentalmente ao conhecimento e avaliação das florestas e seus recursos, na exploração racional e do próprio desenvolvimento do setor.

Considerando a existência de: a) Florestas de Produção , que têm por objetivo suprir os mercados com matéria prima florestal; no princípio da produção sustentada das florestas, b) Florestas de Proteção que têm como função proteger a fauna, flora, solo e água mantendo o equilíbrio ecológico do local; e

c) Florestas de Recreação que oferecem ambientes de lazer, onde as árvores serão abatidas em forma seletiva; o técnico florestal deve estar ciente e familiarizado com as mudanças que poderão ocorrer nestas florestas. Nesse sentido a prática da dendrometria torna-se imprescindível em qualquer tipo de floresta.

O conceito da medição florestal consiste em assinalar dentro da floresta, árvore ou parte dela, números à propriedades diretamente ponderáveis como objetos físicos ou eventos. Prodan et al. (1997) definem a mensuração florestal como a ciência que se ocupa da medição de florestas e seus produtos com a aplicação dos princípios básicos da matemática, estatística, geometria e física. Consequentemente a dendrometria também poderá ser definida como a matemática de medição quantitativa e qualitativa da árvore e seus produtos. Ferreira de Souza (1973) descreve a dendrometria como a determinação da massa lenhosa e das leis de crescimento, numa árvore e num grupo de árvores ou maciços florestais.

Para fins didáticos a mensuração florestal pode-se classificar em três áreas principais de atuação: a dendrometria, que considera a árvore como objeto de medição; a dasometria ou inventário florestal, que lida com os povoamentos florestais; e a epidometria, que trata das relações das variáveis dendrométricas com a idade da árvore, basicamente do estudo das taxas de crescimento das árvores e dos povoamentos.

A dasometria como doutrina, começa por ocupar-se da árvore como indivíduo e passa logo à coletividade ou massa/maciço florestal como objeto mensurável. Mackay (1964) indica que a dasometria ensina os fundamentos e técnicas operativas das produções florestais, e trata basicamente das medições da coletividade florestal (povoamentos).

Concluindo, a dendrometria como parte da ciência da mensuração florestal trata então fundamentalmente com a determinação ou estimação das variáveis dendrométricas (diâmetros, alturas, forma da árvore etc.) em árvores em pé ou abatidas, de seus produtos (como tábuas, lenha etc.), e da determinação das taxas de crescimento. Mede então, a árvore como um todo ou as suas partes diferenciáveis no aspecto tecnológico.

A equivalência ao sistema métrico e vice-versa deve ser conhecida para a melhor compreensão da literatura pertinente.

Além das unidades inglesas utilizadas na mensuração florestal, existem também as japonesas, as alemãs e as russas, que muitas vezes deverão ser convertidas ao sistema métrico. Deve-se salientar que a Dendrometria, como ciência, teve o seu início na Alemanha no princípio do século dezoito, quando a floresta era usada como cotos de caça e a madeira recolhida como lenha. As referências históricas indicam que Doebel e Beckmann, na Alemanha, em 1759 apresentaram estudos e sugestões para medir a produção madeireira da floresta (Prodan, 1965). A partir de então várias unidades dendrométricas nasceram na Alemanha. Em 1906 os ingleses criaram em Dehra-Dun (Índia) a primeira escola de engenharia florestal nos trópicos e pela influência dos trabalhos desenvolvidos nesta escola, nas florestas tropicais da Ásia, as medidas inglesas são até hoje amplamente utilizadas.

Além das unidades mencionadas no Quadro 1, a literatura poderá registrar unidades como a légua, cordas de 25, 28 e 40 varas, quadras, arrobas etc. (Chapman e Meyer, 1949) e diversas combinações de equivalências, que o técnico florestal precisará utilizar de acordo com suas necessidades.

A título de exercício, se solicita efetuar os correspondentes cálculos de transformação das seguintes unidades:

a) 67426 polegadas quadradas em hectares, pés quadrados, jardas quadradas b) 67426 pés-de-tábuas em metros cúbicos e pés cúbicos c) 67,426 hectares em metros quadrados, acres, jardas quadradas d) 67,426 hectares em milhas quadradas e pés quadrados e) 6742,6 cordas em metros cúbicos e pés cúbicos f) 674,26 acres em metros quadrados, hectares e cadenas quadradas

Quadro 1. Principais fatores de conversão

Equivalência em comprimento: Equivalência em volume: 1 centímetro 0.3937 polegadas 1 centímetro cúbico 0.061 polegada cúbica 1 metro 3.2808 pés 1 metro cúbico 35.3145 pés cúbicos 1 metro 1.0936 jardas 1 metro cúbico 423,7 pés-de-tábua 1 metro 39.37 polegadas 1 litro 61.0250 polegadas cúbicas 1 quilômetro 0.6214 milhas 1 litro 0.2642 galão (US) 1 polegada 2.54 centímetros 1 litro 0.0353 pé cúbico 1 polegada 0.083 pés 1 litro 1000 centímetros cúbicos 1 pé 0.3048 metro 1 polegada cúbica 16.3871 centímetros cúbicos 1 pé 12 polegadas 1 polegada cúbica 0.0163 litro 1 jarda 0.9144 metros 1 pé cubico 0.02832 metro cúbico 1 jarda 36 polegadas 1 galão (US) 3.785 litros 1 jarda 3 pés 1 pé-de-tábua 0.00566 metro cúbico 1 milha 1.6093 quilômetros 1 corda (90 pés^3 ) 2.549 metros cúbicos 1 milha 1760 jardas 1 milha 5280 pés Equivalência em massa: 1 cadena 66 pés 1 quilo 2.2046 libras 1 cadena 792 polegadas 1 tonelada métrica 1.102 tonelada curta 1 cadena 22 jardas 1 tonelada métrica 0.9842 tonelada comprida 1 cadena 20.1168 metros 1 tonelada métrica 1000 quilos 1 tonelada métrica

2204.6 libras

Equivalência em área: 1 libra 0.4536 quilo 1 centímetro quadrado

0.155 polegada^2 1 tonelada curta 0.9072 tonelada métrica 1 metro quadrado

10.764 pés 2 1 tonelada comprida 1.016 tonelada métrica

1 quilômetro quadrado

0.3861 milha 2 1 tonelada comprida 2240 libras

1 quilômetro quadrado

100 hectares

1 hectare 0.003861 milha 2 Outras equivalências: 1 hectare 2.471 acres 1 metro 2 /ha 4.356 pés 2 /acre 1 hectare 10000 metros 2 1 metro^3 /ha 14.2913 pés 3 /acre 1 polegada 2 6.4516 cm 2 1pé 2 /acre 0.2296 metro 2 /hectare 1 pé quadrado 0.0929 metros 2 1 pé 3 /acre 0.0699 metro 3 /hectare 1 milha 2 2.59 quilômetros 2 1 milha 2 259 hectares 1 milha 2 640 acres 1 acre 0.4047 hectare

Formulário de Codificação Inventário Florestal Contínuo dos Reflorestamentos Comando de Codificação 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

Estado Distrito Florestal

Projeto, Cadastro do IBAMA

FazendaEstrato Espécie Número da Parcela

Medição Estado do solo Estado fitossanitário Característica ambiental

Número da árvore Característica da árvore

CAP Altura

Exemplo de escalas nominais

c. Escala de Intervalos Esta escala refere-se a intervalos uniformes, porém precisa- se de um ponto de partida, que corresponde ao ponto de referência absoluto ou origem verdadeira. Pode-se escolher esse ponto arbitrariamente, por exemplo, os dias transcorridos, meses, anos.

d. Escala de Relação Esta escala‚ semelhante à anterior, mantém intervalos uniformes. A diferença está em se ter um zero absoluto. Este tipo de escala divide-se em escala de relação fundamental e em escala de relação derivada.

A escala de relação fundamental refere-se a valores absolutos de uma variável como o comprimento, peso e tempo. Assim, temos, por exemplo: a altura de uma árvore, o peso de uma tora de madeira, o tempo transcorrido de uma atividade de exploração florestal etc.

A escala de relação derivada, como a própria palavra indica, refere-se à combinação de medidas. Como exemplo, tem-se a velocidade de um trator, obtendo-se o resultado correspondente em função da distância, do tempo, do volume de madeira; da densidade do povoamento etc.

1.3 Variáveis e Erros A dendrometria se vincula à estatística por meio dos métodos científicos da tomada de dados, sua organização, recompilação, apresentação e análise, respectivamente.

Uma variável é um símbolo, assim X, Y, H podem tomar um valor qualquer num conjunto determinado deles, chamado domínio da variável.

Se a variável assume apenas um único valor, chamar-se-á constante. A constante mais utilizada na dendrometria é (pi) = 3,1416.

Uma variável que teoricamente pode tomar qualquer valor entre dois valores determinados chamar-se-á variável contínua, e se não for assim, tem-se uma variável discreta.

p

c. Erros instrumentais São os que se produzem por desajuste ou defeito de construção dos aparelhos.

d. Erros devido ao meio Esses erros são difíceis de controlar, porque se devem a fatores que escapam da possibilidade de manuseio por parte do observador, como a umidade do ar, temperatura, vibração, magnetismo etc.

Em termos dendrométricos, os erros podem ser classificados em: a) erros compensatórios ou acidentais , que independem do instrumento e/ou do operador; b) erros de estimação , provenientes do cálculo de amostragem; e c) erros sistemáticos , que ocorrem pelo defeito no aparelho, inabilidade do operador etc. (Silva e Paula Neto, 1979). Os erros compensatórios são produzidos normalmente ao arredondar cifras ou ao aproximar valores. Erros de estimação apresentam-se onde existem variações do valor da variável e é a base do cálculo estatístico. Erros sistemáticos se repetem, com certa freqüência, sempre no mesmo sentido e são acumulativos.

Os erros influem diretamente na precisão ou exatidão da variável medida. Assim, a precisão refere-se ao padrão de estimação, é relativa e depende do que se está medindo. A exatidão refere-se à maior aproximação das medidas da variável ao valor verdadeiro. A precisão, portanto, é relativa e depende do que se está medindo. Exemplo: ao pesar quatro toneladas de madeira se comete um erro de 40 quilos, que representa 1%. Este erro será menor, comparado com o peso de uma proveta de madeira de 10 gramas, tendo como erro de apenas uma grama de diferença. Finalmente pode-se considerar um valor real e um valor estimado ou medido. Nesse sentido, matematicamente será expresso por:

[Vr - Vm =± Erro]

1.4 Conceito de Distâncias Como magnitudes fundamentais da dendrometria estão as longitudes ou distâncias retilíneas. As distâncias são medidas lineares

necessárias nas práticas da mensuração florestal que ajudam a determinar variáveis dendrométricas. O termo distância indica o número de unidades lineares que existem entre dois pontos determinados, que por sua vez serve para determinar ou proporcionar um valor numérico às variáveis dendrométricas (diâmetros, alturas, áreas etc.).

Algumas distâncias não proporcionam dificuldades na sua medição e é com ajuda de algum instrumento que se define a sua magnitude. Porém, freqüentemente muitas distâncias devem ser determinadas com ajuda de fórmulas geométricas ou trigonométricas. As principais distâncias com respeito à árvore, em seu nível horizontal e vertical mostram-se nas Figuras 1 e 2.

A

D

F

O B

C

E

O D Distância do observador à árvore O O

A C Distância do observador ao ponto de tangência O B Distância do observador ao centro da árvore E F Distância diametral da árvore

Figura 1. Distâncias auxiliares horizontais