Ann. For. Sci. 62 (2005) 219-228
DOI: 10.1051/forest:2005013

Modeling lumber recovery in relation to selected tree characteristics in jack pine using sawing simulator Optitek

Shu-Yin Zhang and Que-Ju Tong

Forintek Canada Corp., 319 rue Franquet, Sainte-Foy, Québec, Canada G1P 4R4

(Received 26 May 2004; accepted 31 August 2004)

Abstract - End uses and product recovery are important considerations in forest management decision-making. This study intended to develop general tree-level lumber volume recovery models for jack pine. A sample of 154 jack pine trees collected from natural stands was scanned to obtain 3-D stem geometry for sawing simulation under two sawmill layouts, a stud mill and a random mill with optimized bucking, using sawing simulator Optitek. Three model forms were chosen to describe the quantitative relationship between simulated lumber volume recovery and tree characteristics. It was found that lumber volume recovery of individual trees from both sawmills could be well estimated from DBH using a second-order polynomial equation. Adding tree height into the model resulted in a small but significant improvement in the goodness of the model. Adding tree taper into the model that already included DBH and tree height no longer improved the goodness significantly. The power function form involving only DBH or both DBH and tree height as variables was also found to be suitable for the stud mill; exponential forms were least suitable. The second-order polynomial model with DBH alone was the most suitable model when inventory records DBH only, while the second-order polynomial model and the power model involving two variables (DBH and tree height) for the random mill and the stud mill, respectively, were better when both DBH and tree height are available.

Résumé - Modélisation du rendement en sciages en relation avec certaines caractéristiques du pin baumier en utilisant le logiciel de simulation Optitek. L'utilisation finale et le rendement en produits sont des considérations importantes dans la prise de décision en aménagement forestier. Cette étude vise à développer des modèles généraux de rendement en volume au niveau de l'arbre du pin baumier. Un échantillon de 154 arbres de sapin baumier récoltés dans des peuplements naturels a été scanné pour obtenir la géométrie 3-D des tiges pour effectuer la simulation selon deux configurations d'usine, soit une scierie de bois de colombage et une usine variable avec tronçonnage optimisé avec le simulateur de sciage Optitek. Trois formes de modèles ont été choisies pour décrire la relation quantitative entre le rendement en sciage simulé et les caractéristiques de l'arbre. Il semble que le rendement en sciage d'arbres individuels provenant des deux scieries peut être bien estimé à partir du DHP en utilisant une équation polynomiale de deuxième ordre. L'ajout de la hauteur de l'arbre aux résultats du modèle est une petite amélioration, mais tout de même significative pour la validité du modèle. Toutefois, l'ajout du défilement de l'arbre à un modèle incluant déjà le DHP et la hauteur de l'arbre n'améliore pas significativement la validité. Les équations de fonction puissance impliquant seulement le DHP ou le DHP et la hauteur de l'arbre comme variables se sont avérées appropriées pour l'usine de colombage, alors que les équations exponentielles l'étaient moins. Le modèle polynomial de deuxième ordre (modèle 2) avec DHP seulement est le modèle le plus approprié lorsque l'inventaire enregistre seulement le DHP, alors que le modèle polynomial de second ordre et le modèle fonction puissance impliquant 2 variables (DHP et hauteur de l'arbre pour l'usine variable et l'usine de colombage, respectivement, sont meilleurs lorsque le DHP et la hauteur de l'arbre sont disponibles.

Key words: tree characteristics / sawing simulation / Optitek / lumber recovery / general model

Mots clés : caractéristiques de l'arbre / simulation du sciage / Optitek / rendement en sciages / modèle général

Corresponding author: Shu-Yin Zhang Tony.zhang@qc.forintek.ca

© INRA, EDP Sciences 2005