Abstract
Concern about the possible deterioration of forest health led to the establishment in the 1980s of inventories of forest condition throughout Europe. International standardisation of the programmes was sought and a number of recommendations were made concerning sampling and assessment procedures. One of the most important rulings was that the assessment should be made on a systematic grid, the minimum density of which was 16×16 km. However, many countries adopted denser sampling grids, with 4×4 km being used in several countries and 1×1 km being used in the Netherlands. With five or more years of monitoring completed, there is a growing belief that a rapid and irreversible decline in forest health is not occurring. Consequently, some countries/regions are seeking to reduce their annual investment in forest health monitoring.
The precision of national/regional estimates of forest health can be directly related to the sample size. As the sample size decreases, so also does the precision of the estimates. This is illustrated using data collected in Switzerland in 1992 and using grid densities of 4×4 km, 8×8 km, 12×12 km and 16×16 km. The value of the data is dependent on the sample size and the degree to which it is broken down (by region or species). The loss of precision associated with most subdivisions at the 8×8 km grid level remains acceptable, but a sharp deterioration in the precision occurs at the 12×12 km and 16×16 km grid levels. This has considerable implications for the interpretation of the inventories from those countries using a 16×16 km grid. In Switzerland, a reduction from the current 4×4 km grid to an 8×8 km grid (i.e. 75% reduction in sample size) would have relatively little impact on the overall results from the annual inventories of forest health.
Similar content being viewed by others
References
Bouhot, L., Landmann, G., and Pierrat, J.C.: 1992, ‘Visual Assessment of the Crown Condition of Forest Trees by Surveyors from Six Mediterranean Countries’, Unpublished manuscript available from G. Landmann, CRF-INR A, BP35, Champenoux, 54280 Seichamps, France.
Brassel, P. and Schwyzer, A.: 1992, ‘Ergebnisse der Waldschadeninventur 1992’, in: Sanasilva-Waldschadenbericht 1992, BUWAL/Eidgen, Forstdirektion, Bern, Eidgen, Forschungsanstalt Wald, Schnee und Landschaft, Birmensdorf, pp. 7–18.
Burk, R.: 1991, Kategoriale Datenanalyse unter komplexen Design, Universität Freiburg, Mitteilungen der Abteilung Forstliche Biometrie, No. 91–5.
Cochran, W.G.: 1977, Sampling Techniques, J. Wiley and Sons, New York.
Dees, M.G.: 1987, ‘Einfache statistische Analyse bei ordinaler Skalierung der Schadensvariablen und einer Auswahl der Bäume in Probekreisen’, in: Forstliche Biometrie und Informatik, Vorträge anlässlich der 2. Sektionstagung, Mitteilungen der Forstlichen Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg 142, 85–99.
EAFV: 1988, Schweizerisches Landesforstinventar: Ergebnisse der Erstaufnahme 1982–1986, Eidg. Anst. Forstl. Versuchswes., Ber. 305.
Gold, R.Z.: 1963, ‘Tests Auxiliary to Chi-Squared Tests in a Markov Chain’, Ann. Math. Statist. 34, 56–74.
Goodman, L.A.: 1964, ‘Simultaneous Confidence Intervals for Contrasts Among Multinomial Proportions’, Ann. Math. Statist. 35, 716–725.
Goodman, L.A.: 1965, ‘On Simultaneous Confidence Intervals for Multinomial Proportions’, Technometrics 7, 247–254.
Innes, J.L.: 1987, ‘The Interpretation of International Forest Health Data’, in: Perry, R., Harrison, R.M., Bell, J.N.B., and Lester, J.N. (Eds.), Acid Rain: Scientific and Technical Advances, Selper, London, pp. 633–640.
Innes, J.L.: 1988a, ‘Forest Health Surveys — A Critique’, Environ. Poll. 54, 1–15.
Innes, J.L.: 1988b, ‘Forest Health Surveys: Problems in Assessing Observer Objectivity’, Can. J. For. Res. 18, 560–565.
Innes, J.L.: 1990, ‘Some Problems with the Interpretation of International Assessments of Forest Damage’, in: Proceedings of the XIX World Congress of IUFRO, Montreal, Canada, 5–11 August, 1990, IUFRO, Vienna, pp. 380–387.
Innes, J.L., Landmann, G., and Mettendorf, B.: 1992, ‘Consistency of Observations of Forest Tree Defoliation in Three European Countries’, Environmental Monitoring and Assessment 25, 29–40.
Innes, J.L.: 1993, Forest Health: Its Assessment and Status, CAB International, Wallingford.
Kish, L.: 1965, Survey Sampling, J. Wiley and Sons, New York.
Köhl, M.: 1990a, ‘Sind statistisch signifikante Ergebnisse wirklich signifikant? oder: Gedanken zur Anwendung statistischer Methoden in der forstlichen Forschung’, Allg. Forst-und J. Ztg. 161, 226–231.
Köhl, M.: 1990b, ‘National Inventories and Inventories of Endangered Forests in Europe’, in: V.J. LaBau and T. Cunia (Eds.), State-of-the-Art Methodology of Forest Inventory: A Symposium, Proceedings, U.S. Department of Agriculture, Forest Service, Pacific Northwest Research Station, Portland, Oregon, General Technical Report PNW-GTR-263, pp. 356–365.
Köhl, M.: 1991, ‘Waldschadensinventuren: mögliche Ursachen der Variation der Nadel/Blattverlustschätzung zwischen Beobachtern und Folgerungen für Kontrollaufnahmen’, Allg. Forst-und J. Ztg. 162, 210–221.
Köhl, M.: 1993, ‘Quantifizierung der Beobachterfehler bei der Nadel-/Blattverlustschätzung’, Allg. Forst-und J. Ztg. (in press).
Köhl, M. and Gertner, G.: 1992, ‘Geostatistische Auswertungsmöglichkeiten für Waldschadeninventuren: Methodische Überlegungen zur Beschreibung räumlicher Verteilungen’, Forstw. Cbl. 111, 320–331.
Köhl, M., Kaufmann, E.: 1993, ‘Berechnung der Stichprobenfehler bei Waldschadensinventuren’, Schweiz. Z. Forstwes. 144 (4), 297–311.
Kublin, E.: 1987, ‘Statistische Auswertungsmodelle für Waldschadensinventuren — Methodische Ueberlegungen’, Forstw. Cbl. 106, 57–68.
Landmann, G.: 1989, ‘La surveillance au sol de l'état sanitaire des forêts: première évaluation rétrospective des résultats françaises (période 1983–1988) et comparaison avec les résultats des pays voisins’, in: La Santé des Forêts 1988, Ministre de l'Agriculture et de la Forêt, pp. 33–51.
Lick, E. and Krapfenbauer, A.: 1986, ‘Terrestrische Waldzustandsinventuren und Probleme einer Objektivierung’, Cbl. Ges. Forstw. 103, 227–241.
Mahrer, F.: 1989, ‘Problems in the Determination and Interpretation of Needle and Leaf Loss’, in: Bucher, J. and Bucher-Wallin, I. (Eds.), Air Pollution and Forest Decline, Birmensdorf, Eidgenössische Anstalt für das forstliche Versuchswesen, pp. 229–231.
Mandallaz, D., Schlaepfer, R., Arnould, J.: 1986, ‘Deperissement des forêts: essai d'analyse des dependences’, Ann. Sci. For. 43, 441–458.
Miller, R.G.: 1981, Simultaneous Statistical Inference, Springer Verlag, Heidelberg.
Müller, E. and Stierlin, H.R.: 1990, Sanasilva Kronenbilder mit Nadel- und Blattverlustprozenten, Swiss Federal Institute for Forest Snow and Landscape Research, Birmensdorf.
Neumann, M.: 1989, ‘Zu Fragen der Waldzustanderfassung durch grossräumige Inventuren’, Cbl. Ges. Forstw. 106, 161–178.
Neumann, M. and Stowasser, S.: 1987, ‘Waldzustandsinventur: zur Objektivität von Kronenklassifizierungen’, in: Forstliche Bundesversuchsanstalt Wien, Jahresbericht 1986, Vienna: Forstliche Bundesversuchsanstalt, pp. 101–108.
Nicholas, N.S., Gregoire, T.G., and Zedaker, S.M.: 1991, ‘The Reliability of Tree Crown Position Classification’, Can. J. For. Res. 21, 698–701.
Quesenberry, C.P., Hurst, D.C.: 1964, ‘Large Sample Simultaneous Confidence Intervals for Multinomial Proportions’, Technometrics 6, 191–195.
Schadauer, K.: 1991, ‘Die Ermittlung von Genauigkeitsmaßen terrestrischer Kronenzustandsinventuren im Rahmen der Österreichischen “Waldzustandsinventur’”, Cbl. Ges. Forstw. 108, 253–282.
Schlaepfer, R.: 1992, ‘Waldschadensforschung in der Schweiz’, Forum für Wissen, Eidgen. Forschungsanst. Wald, Schnee, Landschaft, WSL, Birmensdorf.
Schöpfer, W., Hradetzky, J.: 1983, ‘Zielsetzung, Methoden und Probleme der terrestrischen Waldschadensinventur Baden-Württemberg 1983’, Mitteilungen der Forstlichen Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg 107.
Zar, J.H.: 1984, Biostatistical Analysis, Prentice Hall, Englewood Cliff.
Zingg, A.: 1988, ‘Anleitung für die Feldaufnahmen’, in: Zingg, A. and Bachofen, H. (Eds.), Schweizerisches Landesforstinventar: Anleitung für die Erstaufnahme 1982–1986, Eidgen. Anst. Forstl. Versuchswes., Bericht 304, pp. 5–118.
Author information
Authors and Affiliations
Rights and permissions
About this article
Cite this article
Köhl, M., Innes, J.L. & Kaufmann, E. Reliability of differing densities of sample grids used for the monitoring of forest condition in Europe. Environ Monit Assess 29, 201–220 (1994). https://doi.org/10.1007/BF00547987
Received:
Revised:
Issue Date:
DOI: https://doi.org/10.1007/BF00547987