Definition of sub-stands for Precision Forestry: an application of the fuzzy k-means method.

One elementary strategy for applying precision forestry is based in the definition of homogeneous management zones, or sub-stands. This article reports on the application of the fuzzy k-means method for defining and selecting a suitable number of sub-stands for the purpose of assigning precise management schemes for plantations of Pinus radiata D. Don beginning at four years of age. Four representative stands belonging to Forestal Mininco, S.A. were selected for this study. For sub-stand classification, observations of seven variables related to tree growth were available from inventory measurements taken from grid sampling. The selection of the suitable number of sub-stands was made based on functional validity measures: the fuzzy performance index (FPI) and the modified partition entropy (PME). A mapping of sub-stands was made using the Kriging method of interpolation, and a regression model was estimated to determine significant differences of wood volume (m3·ha-1) between sub-stands. The measures of functional validity imply the division of the stands into four to six sub-stands, a division supported by the coherence of sub-stand mapping and the results of the regression analysis. The results of the study indicate the potential utility of the fuzzy k-means method of homogeneous sub-stand definition for precision forestry.Una estrategia basica para la aplicacion de una silvicultura de precision se fundamenta en la definicion de zonas homogeneas de manejo, o sub-rodales. Este articulo reporta la aplicacion del metodo fuzzy k-means para definir y seleccionar un numero apropiado de sub-rodales, con el proposito de asignar esquemas de manejo precisos en plantaciones de Pinus radiata D. Don a partir de los cuatro anos de edad. Para el estudio fueron seleccionados cuatro rodales representativos de la empresa Forestal Mininco S.A. Para la clasificacion de los subrodales se usaron siete variables relacionadas con el crecimiento de los arboles, disponibles en las mediciones de un inventario tomado de un muestreo en grilla. La seleccion del numero apropiado de subrodales se hizo considerando indices de validez funcional: el indice de desempeno del grado de ambiguedad (FPI) y la entropia modificada de particion (PME). Se realizo un mapeo de los sub-rodales con el metodo de interpolacion Kriging, y se estimo un modelo de regresion lineal para determinar las diferencias significativas del volumen de madera (m3·ha-1) entre sub-rodales. Las medidas de validez funcional implican la division de los rodales en cuatro a seis sub-rodales, lo cual es soportado con la coherencia del mapeo de los sub-rodales y con los resultados de los analisis de regresion. Los resultados del estudio indican la utilidad potencial del metodo fuzzy k-means para definir sub-rodales homogeneos para una silvicultura de precision.