Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Технологии рубок ухода - как объекты оптимального управления лесосечными работами Гусман, Бриман Лоренсо Антонио

Данная диссертационная работа должна поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация, - 480 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Гусман, Бриман Лоренсо Антонио. Технологии рубок ухода - как объекты оптимального управления лесосечными работами : автореферат дис. ... кандидата технических наук : 05.21.01 / Воронеж. гос. лесотехн. акад..- Воронеж, 1994.- 23 с.: ил. РГБ ОД, 9 94-3/1027-7

Введение к работе

Актуальность темы. В России и в других странах возрастают площади рубок ухода за лесами. Наука и практика выдвинули целый ряд обоснованных положении по планированию и проведению рубок ухода: осветлений, прочистки, прореживания, проходных и санитарных рубок. При этом необходимо вырубать отставшие в росте, угнетенные и фаутные деревья. Рубки ухода стимулируют рост и. развитие древостоев, одновременно являясь крупным источником получения древесины.

Научные результаты в этой области дают возможность решать практические задачи планирования, проведения рубок ухода в древостоях разных ' пород, возраста, бонитетаа и полноты для различных почвенно - грунтовых условий.

Эти достижения мирового лесоводства позволяют улучшить породно -качественный состав лесонасаждений и в какой-то мере снизить возраст технической спелости лесофонда.

Рубки ухода за лесами также улучшают экологию лесной среды.

В наставлениях.по рубкам ухода есть рекомендации по снижению пов
реждаемости оставшихся деревьев после рубки. Такие поврежденные де
ревья являются объектами размножения знтомофитовредителей и , они
ухудшают экологическую обстановку. Поиск лесоводственно-технологичес
ких решений, снижающих частоту и тяжесть повреждений остающихся де
ревьев, является весьма актуальным для улучшения ведения лесного хо
зяйства и лесозаготовок. :

Одновременно осветление, прочистка и прореживание бывают часто экономически нерентабельными, не дают какую-либо прибыль, и чаще всего бывают убыточными,

Следовательно, лесохозяйственному производству иногда по экономическим причинам приходится отказываться от проведения этих рубок, тем самым оставляя на низком лесоводственно-экологическом и лесопромышленном уровне древостой.

В этой связи возникает крупная научно - практическая задача улучшения качества древостоев путем реализации высокорентабельных технологий рубок ухода с соблюдением лесоводственных ограничений.

Получаемые при рубках ухода и реализуемые сортименты круглого леса являются источником покрытия затрат на эти рубки. При этом необходимо с учетом лесоводственных ограничений определять количество вырубаемых деревьев с одного гектара и их средний диаметр и обеспечивать

повышение выхода высокоценных сортиментов круглого леса при переработке стволов деревьев. Это является актуальной научно - практической задачей лесного комплекса.

Поэтому диссертация , с одной стороны, посвящена научным исследованиям и разработкам по снижению повреждаемости остающихся деревьев, с другой стороны, по повышению выхода сортиментов круглого леса при рубках ухода. Все это, в конечном счете, направлено на повышение лесо-водственно - экологических показателей лесонасаждений и улучшение рентабельности рубок ухода.

Дель и задачи работы. .

Целью работы является системный анализ, натурные наблюдения, производственные эксперименты по рубкам ухода, математическое моделирование частоты, тяхєстй повреждений, выхода высокоценных сортиментов . круглого леса и решение многокритериальных оптимизационных задач выбора технологии рубок, числа вырубаемых деревьев и их диаметров.

Реализация цели настоящей работы приводит , в конечном счете, к
разработке, апробации метода компьютерного планирования и технологи-
ческогруправления рубками ухода за лесом.
. . Цель исследований включает следующие задачи: .

выполнить системный анализ рубок ухода, .как объектов;оптимального управления лесосечными работами, с определением действующих.входных и выходных параметров, факторов процесса рубок ухода; , ;

провести натурные наблюдения, пассивные, эксперименты на лесосеках Воронежсчкого мехлесхоза с определением частоты , ; числа повреждений оставшихся деревьев и тяжести этих повреждений, определить выход основных сортиментов круглого леса с каждой лесосеки и с.одного гектара; . '.

установить методом экспертных оценок ранжировку Приоритетов и вес каждого вида повреждения оставшихся деревьев,' а также вес используемого типажа механизма трелевки; ,' ,

предложить структуру и получить на Звм,' на основе производственных экспериментов, математические модели частоты повреждений оставшихся деревьев по каждой тяжести, степени интенсивности повреждения;

определить по математическим моделям характер и степени влия ния таксационных и технологических Факторов на частоты интенсивностей повреждений оставшихся деревьев;

разработать метод оптимизации выбора технологии, оборудования

~ и -

трелевки и числа деревьев с минимизацией степени тяжести повреждений деревьев на основе решений многокритериальной задачи оптимизации;

обосновать структуру и получить на ЭВМ математические модели выхода сортиментов круглого леса при рубках ухода на основе производственных экспериментов;

разработать метод многокритериальной оптимизации выбора числа вырубаемых деревьев и их диаметра с наибольшим воамошым выходом сортиментов круглого леса;

выполнить компьютерные решения оптимизационных задач рубок ухода, определить характер позитивного влияния этих решений на сохранность остающксл деревьев и выход сортиментов круглого леса;

сделать анализ экономической , экологической эффективности разработанных методов оптимизации планирования и управления рубками ухода и представить рекомендации производству по решению вопросов оптимизации рубок ухода за лесом в сосновых насаждениях, в частности, Воронежскому мехлесхозу, Воронежскому учебному опытному лесхозу, Министерству лесного хозяйства и охраны природы Никарагуа.

Методика исследования включала в себя , прежде всего, системный анализ процесса рубок ухода за лесом - как объекта оптимального управления. В связи с чем, все входные параметры процесса рубок ухода Оыли разделены на две группы: первая группа - исходные таксационные характеристики древостоя; вторая группа - искомые параметры процесса, опти-мизирурдае лесовадственные и экономические выходные показатели рубок ухода. Для решения поставленных задач, в практическом плане, были прсЯ1 ведены натурные наблюдения, измерения в двадцати шести лесосеках разного возраста, полноты сосновых древостоеці Воронежского мехлесхоза. Методикой предусматривалось использование извествных методов математического моделирования компьютерной оптимизации многокритериальных процессов биологии и технологии..

Объектами исследования являются процессы рубок ухода за лесом в сосковых дрсБОстаях в возрасте 10...100 лет, первого и второго бонитета.

Научная новизна работы

Научная новизна результатов, полученных з диссертационной работе, состоит в следующем: ,

- рубки ухода за лесом рассмотрены как объекты оптшальиого уп
равления, отличающиеся тем, что в результате системного анализа опре
делены две группы управляемых и неуправляемых параметров, и. лесоводе-

твенные-технологические и выходные параметры, целевые функции процесса;

получены математические модели частоты и тяжести повреждений оставшихся деревьев, математические модели выхода сортиментов круглого леса, отличающиеся учетом входных таксационных и технологических параметров рубок ухода;

разработана система компьютерной оптимивации рубок ухода, отлл-чающаяся тем, что желательный тип трелевочного трактора, количество вырубаемых дербВЬсБ и Кл дкаМеТр определяются на сс'гіОБв решения многокритериальных оптимизационных задач с учетом лесоводственных ограничений;

разработанные алгоритмы, программы компьютерной оптимизации рубок ухода отличаются тем, что при решении многокритериальной задачи методом экспертных оценок определяется вес каждого показателя, а поиск экстремумов сводных аддитивных Функций производится методом итерации;

-расчет экономической эффективности рубок ухода отличается тем, что учитывается прибыль от повышения объемно - качественного выхода сортиментов круглого леса и от снижения числа поврежденных деревьев, то-есть от уменыгрения потерь стволовой дре иесины.

Практическая ценность

Реализация разработанного метода многокритериальной оптимизации, программных средств компьютеризации промежуточных рубок на предприятиях лесоустройства, лесного'хозяйства позволяет повысить прибыль от рубок ухода и снизить количество поврежденных деревьев.

Апробация работы Материалы отдельных глав диссертации докладывались и обсуждались на научных конференциях Воронежской государственной лесотехнической академии в' 1991 -1994 годах.

Публикация работы .

По теме диссертационной работы опубликовано 4 научные статьи.

Структура и.объем работы

Диссертация состоит из введения, 6 глаз, выводов, заключения, списка литературы из 117 наименований, прилокений и включает рисунков, таблиц. Объем основного текста составляет 150 машинописных страниц/

Результаты, вкнос!!шг автором- на задиту

- системный анализ, целевые функцій рубок ухода - как объектов многокритериального оптимального управления лесосечными работами;

математические модели повреждаемости деревьев, выхода сортиментов круглого леса в сосновых древостоях Воронежского мехлесхоаа;

методы компьютерной оптимизации выбора типажа трелевочного трактора, диаметра и количества вырубаемых деревьев при рубках ухода;

алгоритмические процедуры и программы ЭВМ оптимизации управляемых входных, параметров рубок ухода;

методика определения экологической, экономической эффективности рубок ухода - как объектов оптимального управления.