1. General Model Information

Name: SILVA Waldwachstumssimulator

Acronym: SILVA

Main medium: terrestrial
Main subject: forestry
Organization level: organism, population, ecosystem, landscape
Type of model: individual based
Main application: research, decision support / expert system, education
Keywords: forestry, forest growth, climate change

Contact:

Prof. Dr. Hans Pretzsch
Lehrstuhl für Waldwachstumskunde
Department für Ökosystem- und Landschaftsmanagement
Wissenschaftszentrum Weihenstephan für Ernährung, Landnutzung und Umwelt
Technische Universität München
Am Hochanger 13
85354 Freising
Phone: +49 (0)8161 / 71-4711
Fax: +49 (0)8161 / 71-4721
email: Hans.Pretzsch@lrz.tu-muenchen.de
Peter.Biber@lrz.tu-muenchen.de
Homepage: http://www.wwk.forst.tu-muenchen.de/wwk/

Author(s):

H. Pretzsch, M. Kahn, Biber, P., and A. Pommerening

Abstract:

The Growth Simulator SILVA

The management model SILVA has been developed under the guidance of Prof. Dr. Hans Pretzsch at the Chair of Forest Yield Science of the TU Muenchen, Germany since 1989.
In the distance depending single- tree approach a stand is regarded as structure composed of single trees, which influence each other mutually.
This approach permits the simulation of complex structured even- and uneven-aged pure and mixed stands which is not possible with conventional means.
In spite of the high spatial resolution of the simulator (tree compartments like crowns and stems are modelled) the information available in practical forest management is sufficient for the simulation input. This is achieved by an integrated inventory interface, a structure generator able to complete missing information , and the site-growth-model able to model growth depending on different site factors without being bound to the conventional site class determination. This flexibility allows the simulation of mixed stands.
The user has the choice of different alternatives of stand treatment regarding thinning concepts, intensities and intervals. Their effects on stand dynamics can be simulated in time steps of five years up to the maximum of 30 steps (145 years). During the simulation height and diameter increment, crown dimensions, and tree mortality are calculated for every single tree depending on site and competition.
The results are split in three groups, covering natural production (stem frequency, volume, height, basal area etc.), economic and structural parameters. With an automated log grading algorithm based on log dimensions and a following pricing of the logs the natural production can be rated monetarily for every tree and the whole stand. The evaluation of forest structure and possible ecological effects can be done by a number of structure and diversity indices.
SILVA is meant to be applied for decision support in forest and landscape management, for education of students, foresters and landscape managers, and for scientific purposes.

For more information please visit the Silva-Homepage

II. Technical Information

II.1 Executables:

Operating System(s): PC, MAC

II.2 Source-code:

Programming Language(s): Pascal, is being rewritten in C++

II.3 Manuals:

available 187 p. (see contact)

II.4 Data:

heterogenous data
partly covering whole Germany, partly restricted to Southern Germany

III. Mathematical Information

III.1 Mathematics

III.2 Quantities

III.2.1 Input

III.2.2 Output

IV. References

(1) BIBER, P. (1997): Analyse verschiedener Strukturaspekte von Waldbeständen mit dem Wachstumssimulator Silva 2. In Kenk, G. 1997 (Hrsg.): Beiträge zur Jahrestagung 1997 der Sektion Ertragskunde des Deutschen Verbandes Forstlicher Forschungsanstalten. S.100-120.

(2) BIBER, P. (1999): Ein Verfahren zum Ausgleich von Randefekten bei der Berechnung von Konkurenzindizes Biber, Jahrestagung 1999 der Sektion Ertragskunde des DVFFA in Volpriehausen, Tagungsbericht, S. 189-202

(3) BIBER, P. UND WEYERHAEUSER, H. 1998: Numerical Methods for characterizing Structure and Diversity applied to a natural Tropical Forest and an even aged Teak stand. In Mies, E. 1998 (ed.): Natural and Socioeconomic Analysis and Modelling of Forest and Agroforestry Systems in Southeast Asia. Publication by the German Foundation for international Development, Zschortau, Germany, S. 83-104.

(4) DURSKY, J. (1997): Modellierung der Absterbeprozesse in Rein- und Mischbeständen aus Fichte und Buche, Allgemeine Forst- und Jagdzeitung, 168. Jg., H. 7/8, S. 131-134

(5) DURSKY, J. (1999): Modellvalidierung durch Vergleich von Prognose und Wirklichkeit, Jahrestagung 1999 der Sektion Ertragskunde des DVFFA in Volpriehausen, Tagungsbericht, S. 33 44

(6) DURSKY, J., PRETZSCH, H. und KAHN, M., (1996): Modellhafte Nachbildung der Mortalität von Fichte und Buche in Einzelbaumsimulatoren, Jahrestagung 1996 der Sektion Ertragskunde des DVFFA in Neresheim, Tagungsbericht, S. 267 277.

(7) KAHN, M. (1995): Die Fuzzy Logik basierte Modellierung von Durchforstungseingriffen. Allgemeine Forst- und Jagdzeitung, S. 169-167.

(8) KAHN, M. und PRETZSCH, H. (1998): Parametrisierung und Validierung des Wuchsmodells SILVA 2.2 für Rein- und Mischbestände aus Fichte, Tanne, Kiefer, Buche, Eiche und Erle, in KENK, G. (Hrsg.): Beiträge zur Jahrestagung der Sektion Ertragskunde 1998 in Kevelaer

(9) LEHRSTUHL FüR WALDWACHSTUMSKUNDE (2000): Benutzerhandbuch zum Waldwachstumssimulator SILVA 2.2, 181 S.

(10) LEHRSTUHL FüR WALDWACHSTUMSKUNDE (2000): Online-Hilfetexte zum Waldwachstumssimulator SILVA 2.2

(11) MESCHEDERU, M. (1997): Bilanzierung von Biomassen, Kohlenstoff- und Stickstoffgehalten mit dem Wuchsmodell SILVA 2.1, Tagungsberichte Deutschere Verband Forstlicher Forschungsanstalten, Sektion Ertragskunde, Jahrestagung vom 12.5.-14.5.1997 in Grünberg, S. 35-44.

(12) POMMERENING A. (1998): Möglichkeiten zur Verknüpfung von Waldinventuren mit positionsabhängigen Wuchsmodellen. Vortrag anläßlich der 11. Tagung der Sektion Forstliche Biometrie und Informatik des Deutschen Verbandes Forstlicher Forschungsanstalten vom 30. September - 2. Oktober 1998 in Freiburg.

(13) POMMERENING, A. (1999): Methoden zur Reproduktion und Fortschreibung einzelner konzentrischer Probekreise von Betriebs- und Landesinventuren, Jahrestagung 1999 der Sektion Ertragskunde des DVFFA in Volpriehausen, Tagungsbericht, S. 155-174

(14) PRETZSCH, H. (1992): Konzeption und Konstruktion von Wuchsmodellen für Rein- und Mischbestände, Forstl. Forschungsberichte München, Nr. 115, 358 S.

(15) PRETZSCH, H. und KAHN, M. (1996): Wuchsmodelle für die Unterstützung der Wirtschaftsplanung im Forstbetrieb. Anwendungsbeispiel: Variantenstudie Fichtenreinbestand versus Fichten-/Buchen-Mischbestand. AFZ 51 (25), S. 1414-1419

(16) PRETZSCH, H., (1993): Analyse und Reproduktion räumlicher Bestandesstrukturen. Versuche mit dem Strukturgenerator STRUGEN, Schriften aus der Forstlichen Fakultät der Universität Göttingen und der Niedersächsischen Forstlichen Versuchsanstalt, Bd. 114, 87 S.

(17) PRETZSCH, H., KAHN, M. und DURSKY, J., 1998: Zur Verwendung von Stichprobendaten für die Entwicklungsprognose und Nutzungsplanung im Forstbetrieb. AFZ/ Der Wald, 25, S. 1552-1554

(18) PRETZSCH, H. und SEIFERT, S. (1999):Wissenschaftliche Visualisierung des Waldwachstum. AFZ/Der Wald, 18, S. 960-962

(19) SEIFERT, S. (1998): Dreidimensionale Visualisierung des Waldwachstums, Diplomarbeit im Fachbereich Informatik der FH München in Zusammenarbeit mit dem Lehrstuhl für waldwachstumskunde der Universität München, 133 S.

(20) KAHN, M. (1994): Modellierung der Höhenentwicklung ausgewählter Baumarten in Abhängigkeit vom Standort. Schriftenreihe der Forstwissenschaftlichen Fakultät der Universität München und der Bayerischen Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft, Forstliche Forschungsberichte München Nr. 141, 204 S.

V. Further information in the World-Wide-Web

http://www.wwk.forst.tu-muenchen.de/research/methods/modelling/silva

VI. Additional remarks

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