Введение к работе
В России и а других странах возрастают шогоада рубок ухода за логом. іаука и практика выдвинули ряд подозрений їю шшшровшзию ч управлению іроцессямн осветлении, прочнсгки, переживания, проходных и санитарных ру-юк. При этом вьіруїіаіотсі отопившие в росте, угнегапше, фаутные деревья, что .тимулїіруют рост vi ражшне- дрйностопз.
Достижении отечественного и мирового лесоводепча дают возможность со-іершеиствовать походный состав .тосфондь, улучшать экологию лесной среды, но іря этом обычно не достигается иьибоаъшпя п{хіиізї!одиічав>ность древостоев.
Научная литература содержит некоторые рекомендации по сокрвіцешпо ко-шчестна и ідакести технологических говрсадений сстыощихся деревьев после >убок ухода. Повртждеинкк» лергішя инлзюіся привлекательными для энтомофи-гоиредителей. Поиск лесоаолстаенно - технологических решений, снижающих іастогу и тяжесть повреждений остающихся после рубох ухода деревьев, остается >есьма актуальным для ведения лесного хозяйства и лесозаготовок. Но практика юского хозяйства не имеет систем компьютерной поддержки проектирования и травление рубками ухода за лесом, которые могли бы обеспечить снижение воз-эаста технической спелости древосгоев, увеличить выход стволовой древесшш с I га за 1 год выращивания, снизить частоту и тяжесть повреждений остающихся деревьев.
Существует тсруї л гая научно- пр&оическЕл проС'ле^а улучшения качества и ііроиіводитель'іюоти дрг.вежпхш путем использования СіШР оптимального выбо-pa режимов н технологий руЬж ушда. 3 этом плане і'меггся ряд публикаций; которые носят харатер общи>, рекомендаций. Однако неизвестно каким образом, выполняя жесткие лесоводсівенньх ограничения, повысить производительность цреиоатоев н нрибыль от ру(ш ухода. Эп| риксчсідацин содержат малскоккрет-ные, малоубедительные продложешм. Имеются такисе публикации по увеличению приросга объема столовой древесины, по нет четки;; рекомендаций для выбора оптимальных сроков рубок, и диаметра технической спелости, максимизирующих объемы стволовой древесины с одного геттера за один год шращннания.
Цель работы состой;; я елдадши САПР планирования, управления выращиванием сосиовык древосі оч& с ыршедением рубок ухода и выбором систем машин, при использовании оіггамнзационкьгх матемптичесюїх моделей, которые обеспечивают решение задач повышения эффективности лесовыращивания, что позволяет сократить возраст технической спелости, сткить повреждения осгяю-щихся деревьев после руГи». ухода, водая лесовмршппшпш, увеличить объем стволовой дредаесиїш or пр&мї.жуточних и сшюішюй рубхи.
Цель исслєдоішшй были яоспігауга решение« «лэдующих укрупненных задач:
1. Необходимо было вьтоізіьга. системный анализ RrtJcK ухода как объектов оптимального управления лесосечными работами с определением перечня действующих входных, выходных параметров, факторов процесса рубок ухода, главной рубки и получить математические и эконемвдео-математнческие модели хода роста древостоев, ire реакции на рубки ухода, а также математические
модели выбора трелевочного оборудования.
-
Разработать алгоритмы, компьютерные программы расчета оптимальных сроков проведения рубок ухода и количества вырубаемых деревьев с получением максимального объема и стоимости стволовой древесины от прэмежуточных и сплошных рубок, а также для определения состава трелевочного оборудования обеспечивающего уменьшение частоты и степени повреждаемости остающихся деревьев.
-
Провести исследования экономической, экологической эффективности компьютерной оптимизации планирования и управления рубками ухода и представить для внедрения в практику отяшгационных решений по рубкам ухода за лесом в сосновых насаждениях, в частности Воронежскому гхх;ударствеиному лесоустроительному предприятию "Воронежлгспроект".
Объекты и методы исследований. Объектами исследований являлись про
цессы хода роста нормальных одновозрастаых сосновых древостоев и технологии
лесосечных работ при рубках ухода. Для решения остальных задач исполь-
зованы методы системного анализа, методы математического и имитационного моделирования, математической статистики, параметрической и структурной оптимизации, машинного программирования.
Научная новизна полученных результатов.
Проведенный анализ системы промежуточных и сплошных ру(юк леса к соответствующих технологий дал возможность получить математическое представление о динамике процесса лесовырашдвания, определить математические, экономико-математические модели хода роста нормальных сосновых насаждений и их реакций на рубки ухода отличающееся учетом внутреннего взаимодействия компонентов системы, рассмотрением в совокупности лесово-дственных, лесозаготовительных и экономических составляющих процесса.
Вычислительные процедуры, алгоритмы мододарования хода {юста и оптимизации режимов лесовырапщвания, выбора технологий рубок ухода отличаются учетом лесоводственньсс ограничений и возможностью долгосрочного прогнозирования хода роста насаждений и планирования рубок ухода.
Предложенный способ определения возраста технической спелости древостоев в САПР управления лесовыращившшем и выбора, трелевочного оборудования отличается назначением целевого диаметра технической спелости, определяемого из расчета условий получения максимальной прибыли за 1 год жсовы-ращивания с 1 га лесфонда и снижением безвозвратных потерь, вследствие повреждения деревьев.
Предложенный алгоршм выбора типа трелевочного трактора отличается решением многокритериальной задачи, минимизация различных видов экологического ущерба, что дает возможность уменьшить число и тяжесть повреждения оставшихся после рубок деревьев.
Достоверность результатов проведенных исследований определяется корректным использованием математического аппарата, анализа, методов математического, экономико-математического моделирования для процессов лесовыращи-вания и технологии рубоїс ухода за лесом. Отклонения расчетных значений т факіических, опытных лесов одственных данных составшш не более 5%, что го-
ворит о достаточном соотвс гетюн пооучеівшх математических моделей рсаль- ным процессам роста сосновых насаждений.
Пратщчесхац зпачишсть. Компьютерные нрспжммм САПІ1 лесовыращи-вшшя позволяют uipasrnm; ^всноп.» хо-айлва решать задачи долгосрочного прогноза хода рости сосшшы.ч: к осаждений, обоснованно проектировать промежуточ-ныс и сплошные рубки леса тгрн снижение возраст тэхтнеской спелости, увелн-чении объеме» пользования цр::в«жт:1, я ів.кже оттімтировать выбор типа трелевочного трактора по критерию минимального певрчлдекия остающихся деревьев, что диет воімсїшхаь ошзить потери древесины, улучшить лесово-дстиеііно-:жо.когичесіскй }т*>цень лих]юнда вследствие уменьшения количества засохших и подверженных болезням повр<чкдшиы к деревьев.
Апробация работы. Маизртелы диссертации докладывались и обсуждались на научных конференции; Воронежской Государствзішой лесотехнической академии в IЭ95 - 1998 г. г., ш международном симпозиуме ИЮФРО "LARIX -98" в городе Красноярске.
Публикации р<зботы. По теме диссертационной работы опубликовано 9 научных статей.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из «ведения, 5 глав, выводов, заключения, списка литературы из 94) наименований, приложения, рисунков, таблиц. Объем основного текста составляет1-14 стршшцы.
Результаты, исспедотниіі и тпчвыл ртр,:ібо?чоі\ яыпосимт'. авторам tig ШШФ& Системный шгализ ч нелмше функции рубок у «еда - как объектов оптимального проектирпьакил и упраапедал лесосечным» работами. Математические модели хода ipvcm нормапьпых сосновых дрсш'*лчк;н и их решении да рубки ухода, магематнческло модели копрездагмосги дсірсеьеіі при рубках ухода. Способы компьютерной оїш'мітциі" тыборп г.ежнмвж рубок уходз к типа трелевочного трантора. Алаорипличесгие ігропздурм ч прогрйш/м оптимизации управления входными па5'*мегр«лси рубпк ухода. Методика и результаты определения эколо-гнческой, этданомнчзевой эф'Ьшггшност рубок ухода. - как объектен опгимвльно-го проектирования и управления.
