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

Обоснование выбора системы лесосечных машин для сплошных рубок на основе ГИС-технологий Перский Сергей Николаевич

Обоснование выбора системы лесосечных машин для сплошных рубок на основе ГИС-технологий
<
Обоснование выбора системы лесосечных машин для сплошных рубок на основе ГИС-технологий Обоснование выбора системы лесосечных машин для сплошных рубок на основе ГИС-технологий Обоснование выбора системы лесосечных машин для сплошных рубок на основе ГИС-технологий Обоснование выбора системы лесосечных машин для сплошных рубок на основе ГИС-технологий Обоснование выбора системы лесосечных машин для сплошных рубок на основе ГИС-технологий Обоснование выбора системы лесосечных машин для сплошных рубок на основе ГИС-технологий Обоснование выбора системы лесосечных машин для сплошных рубок на основе ГИС-технологий Обоснование выбора системы лесосечных машин для сплошных рубок на основе ГИС-технологий Обоснование выбора системы лесосечных машин для сплошных рубок на основе ГИС-технологий
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

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

Перский Сергей Николаевич. Обоснование выбора системы лесосечных машин для сплошных рубок на основе ГИС-технологий : диссертация ... кандидата технических наук : 05.21.01.- Петрозаводск, 2006.- 160 с.: ил. РГБ ОД, 61 06-5/2394

Содержание к диссертации

Введение

1. Состояние вопроса и основные задачи исследований 10

1.1. Рубки леса, способы заготовки и машинизация лесосечных работ 10

1.2. Системы машин и оборудования для сплошных рубок 17

1.3. Изучение реального состояния применяемости технологических процессов и машин по Республике Карелия 22

1.4. Надежность лесных машин 26

1.5. Математические основы имитационного моделирования сплошных рубок 33

1.6. Системный подход и ГИС-технологии в построении математических моделей 42

1.7. Выводы по первой главе и основные задачи исследования... 45

2. Исследования надёжности трелёвочных тракторов 47

2.1. Характеристика безотказности трелёвочных тракторов 47

2.2. Систематизация отказов и расчет показателей ремонтопригодности 50

2.3. Определение и оценка трудоемкости устранения последствий отказов 52

2.4. Статистическая оценка достоверности полученных результатов 54

2.5. Выводы по второй главе 60

3. Имитационная модель и выбор оптимальной системы машин для сплошных рубок 61

3.1. Имитационная модель сплошных рубок на основе ГИС -технологий 61

3.2. Модельная лесосека 63

3.3. Имитационное моделирование работы системы лесных машин на сплошных рубках 66

3.4. Выводы по третьей главе 99

4. Экспериментальеая проверка применимости разработанной имитационной модели 101

4.1. Цели и задачи исследований 101

4.2. Характеристика объектов исследований 102

4.3. Методика проведения исследований 103

4.4. Методика оценки результатов 108

4.5. Результаты экспериментальных исследований 111

4.6. Компьютерное моделирование природно-производственных условий натурного эксперимента 112

4.7. Организация и результаты компьютерного эксперимента 116

4.8. Сопоставимость данных натурного и компьютерного эксперимента 116

4.9. Выводы по четвёртой главе 118

5. Обоснование выбора системы лесосечных машин для сплошных рубок 119

5.1. Создание лесохозяйственной ГИС для лесосырьевого участка 119

5.2. Выбор лесосырьевых участков 119

5.3. Выбор системы машин и оборудования для проведения сплошных рубок 122

5.4. Анализ работы систем машин на сплошных рубках 122

5.5. Выводы по пятой главе 138

Основные выводы и рекомендации 142

Список использованных источников 145

Приложение

Введение к работе

Актуальность темы. В 2005 г. общий объём лесозаготовок в Республике Карелия (РК) вышел на уровень 6,5 млн. мЗ, при размерах расчетной лесосеки 8,7 млн. мЗ, что является одним из самых высоких в России показателей использования выделенного в рубку лесного фонда. Особенностью освоения лесного фонда РК является то, что большая часть древесины заготавливается на рубках главного пользования по сплошнолесосечной схеме (90% всего объёма древесины). Несмотря на то, что в РК активно внедряется сортиментная заготовка леса, более половины всей древесины заготавливается по традиционной хлыстовой технологии с использованием отечественных машин, как старых, так и последних модификаций. Некоторая часть объёмов сортиментной заготовки также является по сути хлыстовой, использующей ту же технику. А отнести её к сортиментной можно только по способу вывозки лесоматериалов. В остальных регионах Северо-Запада (например, Архангельской области, Республика Коми), хлыстовая заготовка и соответствующие машины имеют ещё большее распространение.

Несмотря на ограниченную номенклатуру применяемых в настоящее время на лесозаготовках отечественных машин, их невысокую надежность, перед лесозаготовителями постоянно встаёт проблема подбора систем машин, оптимального формирования состава лесозаготовительных бригад, позволяющих обеспечить бесперебойную работу техники в конкретных природно-производственных условиях с минимальными затратами.

Выбор технических средств для обеспечения лесозаготовок в конкретных природно-производственных условиях является достаточно сложной задачей. Учитывая накопленный опыт, наиболее целесообразным представляется разработка компьютеризированной советующей системы принятия решений по обоснованию выбора машин и формирования лесозаготовительных бригад для проведения рубок главного пользования, основанной на применении ГИС-

технологии. При этом данная система должна учитывать в первую очередь уровень надежности используемой лесозаготовительной техники, поскольку для рассматриваемого вида отечественной техники он остаётся невысоким. Это обстоятельство существенным образом влияет на подбор машин и формирование лесозаготовительных бригад, снижая экономические показатели и эффективность функционирования лесозаготовительных предприятий.

Цель работы. Повышение эффективности функционирования лесозаготовительных бригад на сплошных рубках главного пользования на основе использования компьютеризированной системы оптимального выбора машин и оборудования.

Задачи исследований. Исходя из актуальности темы и цели работы, сформулированы следующие задачи исследования:

провести анализ сплошных рубок, технологии их проведения;

провести статистическую обработку показателей надежности и ремонтопригодности лесозаготовительных машин для сплошных рубок;

построить имитационную модель технологии лесосечных работ на сплошных рубках с учетом показателей надежности машин;

провести натурные исследования хлыстовой заготовки древесины на базе машин производства ОАО «ОТЗ»;

проверить адекватность имитационной модели путем сравнения результатов экспериментальных и теоретических исследований;

дать рекомендации по оптимальному применению систем машин для конкретных природно-производственных условий.

Объектами исследований являются системы машин и оборудования для хлыстовой заготовки (гусеничные тракторы ОАО «ОТЗ» ТЛТ-ЮОА-06, ТБ-1М-15, бензопилы МП-5 «Урал-2», «Тайга-214»), сплошные рубки, хлыстовая заготовка древесины, древостой с преобладанием пород ели, сосны, берёзы и смешанные древостой.

Методы исследований: математического моделирования, математической статистики, системного подхода, Монте-Карло. Научная новизна работы:

разработана имитационная модель, описывающая функционирование системы машин и оборудования на сплошных рубках главного пользования, отличающаяся учётом показателей надёжности машин, входящих в систему;

разработана компьютеризированная (человек-машина) система принятия решения по обоснованию выбора машин для сплошных рубок, позволяющая учитывать особенности природных условий эксплуатации, экономические факторы, уровень надёжности машин, базирующаяся на применении ГИС-технологий;

разработаны рекомендации по формированию систем машин и бригад для природно-производственных условий Республики Карелия.

Значимость для теории и практики. Расширена теория технологии и машин лесного хозяйства и лесозаготовок в области принятия решений по выбору систем машин и оборудования. Реализация разработанной имитационной модели в виде готовой программы «Сплошные рубки» для ПЭВМ позволяет оценить эффективность функционирования различных систем лесозаготовительных машин и оборудования на сплошных рубках с определением оценочных показателей выполнения рубки для различных производственных условий.

Основные положения, выносимые на защиту:

результаты исследования сплошных рубок и технологий их проведения на территории РК;

методика по оптимальному выбору лесосечных машин и формированию состава лесозаготовительных бригад для различных производственных условий;

применение имитационного моделирования для обоснования выбора системы машин и оборудования для сплошных рубок, основанное на определении следующих оценочных показателей функционирования: производи-

тельности системы, суммарных затрат на осуществлении рубки, прибыли от

реализации древесины; рекомендации по формированию систем машин и бригад на предприятиях

Республики Карелия. Обоснованность и достоверность результатов исследований. Достоверность результатов исследований подтверждается данными, полученными в ходе проведения рубки на опытном участке, положительным опытом внедрения разработанных рекомендаций в производство.

Апробаиия работы. Основные положения работы обсуждались на международной конференции «Новые технологии и устойчивое управление в лесах Северной Европы» (Петрозаводск, 2001); на V международной научно-технической конференции «Лес - 2004» (Брянск, 2004), на международной научно-технической конференции «Моделирование, оптимизация и интенсификация производственных процессов и систем» (Вологда, 2004), на международной научно-практической конференции «Технологии, машины и производство лесного комплекса будущего» (Воронеж, 2004), на республиканской научно-практической конференции «Структурная перестройка лесного комплекса Республики Карелия» (Петрозаводск, 2003; 2005), на научных семинарах кафедры тяговых машин лесоинженерного факультета ПетрГУ (2001 - 2006). Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 научных работ. Реализация работы. Результаты исследований и рекомендации по применению систем машин и оборудования для сплошных рубок главного пользования использованы в практической деятельности при формировании комплексных бригад ЗАО «Лесма», АК «Кареллеспром». Так же основные результаты диссертационных исследований используются в учебном процессе кафедры тяговых машин лесоинженерного факультета Петрозаводского государственного университета в учебных курсах «Теория и конструкция машин и оборудования отрасли», «Лесные географические информационные системы».

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти разделов, заключения, списка использованных источников и приложений. Общий объём работы 160 страниц, 23 рисунка, 30 таблиц. Список использованных источников включает 125 наименований.

Изучение реального состояния применяемости технологических процессов и машин по Республике Карелия

Несмотря на значительный рост номенклатуры применяемых машин и оборудования и наличия общих сведений по их применяемости на сегодняшний день нет реальной картины состояния применяемых технологий и машин поРК.

Для выяснения данной ситуации нами были изучены четыре группы лесозаготовительных предприятий с условным названием «Запад», «Восток», «Северо-запад» и «Северо-восток». Данными группами предприятий заготовляется более 80% всего объёма древесины в РК. Следовательно, реальное состояние дел в данных группах предприятий позволяет в достаточной мере точно описать преобладающие в целом по Карелии технологии и машины. Каждая группа предприятий включала 2-3 предприятия, объединенные по признаку территориальной близости. В центре каждой группы располагалось наиболее крупное предприятие для данной территории. Так в группе предприятий «Запад» центральным являлось лесозаготовительное предприятие «Запкареллес». В группе предприятий «Восток» - «Пудожлеспром». В группе «Северо-запад» - Муезер-ский ЛПХ, а в группе «Северо-восток» - Кондопожский ЛПХ. Территориальное расположение групп предприятий показано на рис. 1.1.

Результаты анализа работы данных предприятий показывают, что во всех группах подавляющий объем древесины заготовляется на главных рубках по сплошнолесосечной схеме (рис. 1.2).

В каждой группе, за исключением группы «Запад», достаточно широкое распространение получила сортиментная технология, однако, в группах «Северо-запад» и «Восток» преобладает традиционная хлыстовая технология. А в группе предприятий «Запад» она полностью преобладает (рис. 1.3).

Говоря о применении техники можно заключить что, несмотря на появление современных валочно-пакетирующих машин и колесных скиддеров, подавляющее распространение на всех группах предприятий имеют отечественные трактора, произведенные ОАО «Онежский тракторный завод» (рис. 1.4).

Таким образом, проведенные исследования позволяют заключить, что: почти весь объём товарной древесины в РК заготовлен на сплошнолесосеч-ных рубках главного пользования с применением хлыстовой технологии (или же целыми деревьями); в условиях Республики Карелия наиболее распространенными системами машин и оборудования для сплошных рубок являются системы на базе трелёвочных тракторов нового поколения производства ОАО «ОТЗ».

Далее следует рассмотреть вопросы, связанные с надёжностью лесосечных машин, поскольку эффективная эксплуатация лесозаготовительных машин напрямую связана с её показателями.

Эффективность работы системы лесных машин во многом определяется уровнем надежности отдельных машин, входящих в эту систему. Проблема надежности является очень важной с точки зрения обеспечения высокой эффективности функционирования машин на протяжении всего периода их эксплуатации.

Лесозаготовительные машины - это сложные системы, состоящие, как правило, из большого количества механических, гидравлических и электрических систем и механизмов, что усложняет техническое и ремонтное их обслуживание. В процессе эксплуатации машин часто возникают отказы, резко снижающие эффективность их использования, а, следовательно, и надежную работу и приводящие к ухудшению технических показателей.

Наличие машин по группам лесозаготовительных предприятий для сплошных рубок по хлыстовой технологии На сегодняшний день даже небольшой простой современной высокопроизводительной лесозаготовительной машины приводит к большим экономическим потерям. Большие затраты связаны и с ремонтом лесных машин, а также с необходимостью обеспечения их запасными частями.

Исследованиям вопросов надёжности лесных машин и оборудования посвящены работы Андреева В.Н. [6,7,63], в Петрозаводском государственном университете - Мазуркевича М.А, Серебрянского Н.И. [40-46], Шиловского В.Н., Питухина А.В. [61,62, 98-103].

В работе [6] представлены общие положения теории надёжности, методы прогнозирования и оценки надежности лесных машин. В работе [63] с позиций обеспечения качества и надежности лесных машин изложена концепция оптимального проектирования манипуляторного технологического оборудования.

Работа [41] Мазуркевича М.А. посвящена анализу ремонтопригодности лесных машин производства ОАО «ОТЗ». По результатам исследований был выявлен ряд недостатков в конструкции тракторов ТБ-1М, ТЛТ-100 и ЛХТ-100. Автором предложены рекомендации по их устранению, которые предусматривали: внесение конструктивных изменений в трактора; изменение последовательности выполнения операций; комплектации штатным и дополнительным инструментом и приспособлениями.

В работе [40] представлена методика для расчёта показателей ремонтопригодности, а именно вероятности восстановления систем и агрегатов лесных машин (в частности тракторов ТБ-1М, ТЛТ-100 и ЛХТ-100). Методика разработана на основе анализа экспериментальных данных по распределению времени устранения отказов указанных машин.

В работе [100] Шиловского В.Н. целью исследований была поставлена задача минимизация затрат и возможных убытков от отказов лесозаготовительных машин (ЛЗМ). Разработана компьютерная система организации технического сервиса территориально распределенной лесозаготовительной техники, позволяющая минимизировать убытки от простоев ЛЗМ из-за отсутствия запчастей. Разработана математическая модель определения вероятности отказов ЛЗМ.

Математические основы имитационного моделирования сплошных рубок

Основной формой системного анализа эффективности сложных технических систем, таких как процесс заготовки древесины на сплошных рубках, является имитационное исследование, проводимое в рамках имитационных моделей.

Под компьютерным имитационным моделированием в широком смысле понимают [87,91] любые машинные эксперименты, с помощью которых можно получать представление об основных характеристиках исследуемого объекта. В более узком смысле этого слова под имитационным моделированием подразумевают [55,105] реализацию с помощью ЭВМ детерминированных и стохастических моделей. Детерминированные модели отображают процессы, в которых отсутствуют случайные воздействия. Стохастическими называют модели, в которых предполагается наличие случайных воздействий на независимые переменные.

Выбирая в таких случаях определенные предположения о распределениях случайных величин, можно на основе проведенных машинных экспериментов получить прогноз для возможных значений выходных переменных. Общий вид схемы имитационного моделирования представлен на рис. 1.6.

Обычно имитация реализуется на ЭВМ при учете всех существенных факторов, таких как, почвенно-рельефные, пространственного расположения и т.п. События при имитации разворачиваются во времени, как правило, в том поряд ке, в каком они следуют в реальной системе, но в измененной временной шкале [86]. Действие случайных факторов учитывается с помощью специальных датчиков случайных чисел, настроенных на соответствующие вероятностные распределения. В определенном месте процесс имитации на ЭВМ может быть приостановлен для проведения, например, операционной игры, экспертного опроса или натурного эксперимента с использованием промежуточных данных, полученных при машинной имитации.

Результаты игры, экспертизы или эксперимента могут быть использованы для продолжения имитации на ЭВМ.

Имитационное моделирование объединяет имитацию исследуемого явления и планирование имитационного эксперимента. Теория планирования эксперимента позволяет организовать имитационный эксперимент рациональным применительно к целенаправленному получению информации.

При имитационном моделировании лесозаготовительных систем во главу угла ставится требование адекватности модели. При имитационном подходе стремятся получить «портретную» модель сложной системы. Однако при высокой сложности реальной системы ее адекватная имитационная модель также становится в значительной мере сложной. Одна реализация имитируемого явления (прогон модели) может быть весьма продолжительной, а по одной реализации сделать какие-либо содержательные выводы о свойствах системы, как правило, не удается. Проведение статистических имитаций в рамках модели при различных исходных данных может оказаться неприемлемым по времени. В этих условиях эффективными являются методы планирования эксперимента.

Имитационный эксперимент можно планировать либо с целью получения оптимальных значений факторов (задача оптимизации), либо с целью получения аналитической зависимости выходной переменной (отклика) от контролируемых переменных (факторов) в достаточно широкой области изменения последних (задача аппроксимации). Важным достоинством имитационного моделирования является возможность фиксации промежуточных значений раз личных показателей в процессе имитации подобно тому, как это имеет место при съеме данных в процессе функционирования реальной лесозаготовительной системы.

При имитационном исследовании эффективности операций в лесозаготовительных системах приходится моделировать случайные факторы, представляемые в моделях как случайные события, например отказы трелевочных тракторов.

В основе всех методов и приемов моделирования случайных факторов лежит использование случайных чисел, имеющих равномерное распределение на интервале [0...1].

Случайные или «истинно» случайные числа формируются с помощью аналого-цифровых преобразователей на основе сигналов физических генераторов, использующих естественные первичные источники случайных шумов (радиоактивный распад, шумы электронных и полупроводниковых устройств).

Случайные числа, генерируемые программно на ЭВМ, называются псевдослучайными, так как хотя они и вырабатываются с помощью детерминированных рекурсивных формул, их статистические свойства совпадают со статистическими свойствами чисел, генерированных идеальными механизмами, выбирающими числа из интервала [0...1] независимо и с равной вероятностью.

Для моделирования отдельно взятого случайного события с вероятностью Р достаточно одного равномерно распределенного на интервале [0...1] числа При попадании в интервал [О, Р] считают, что событие А наступило, в противном случае - не наступило. Одним из основных методов моделирования непрерывных случайных величин с заданным законом распределения является метод обратной функции [19].

Имитационное моделирование работы системы лесных машин на сплошных рубках

Структурная схема имитационной модели работы системы лесных машин на сплошнолесосечных рубках представлена на рис. 3.1. Модель состоит из 4 отдельных микромоделей: 1. микромодель «Чокерная трелёвка» - моделирование работы системы машин на базе трактора ТЛТ-100; 2. микромодель «Бесчокерная трелёвка» - моделирование работы системы машин на базе трактора ТБ-1М-15; 3. микромодель «Надежность» - моделирование времени возникновения и времени устранения отказов трелевочных тракторов; 4. микромодель «Показатели» - расчет показателей работы системы машин и оборудования на сплошных рубках. Исходными данными для микромоделей "Чокерная трелёвка", «Бесчокер-ная трелёвка» являются: пространственная структура древостоя; производительность чистого пиления бензопилы МП-5 «Урал-2» PRpill; производительность чистого пиления бензопилы «Тайга-214» PRpil2; скорость передвижения моториста по лесосеке Vval; скорость передвижения моториста при обработке дерева Vobr; вес трактора Gt; рейсовая нагрузка трактора при трелевке за вершины Qmax; скорость движения трактора в порожнем направлении Vxx; скорость движения трактора при движении с пачкой Vrab; длина разматывания каната (для трактора ТЛТ-100); максимальный вылет манипулятора (для трактора ТБ-1М-15). Микромодель "Чокерная трелёвка" Моделирование работы системы машин начинается с выбора состава комплексной бригады.

Пользователь программы выбирает модель трелёвочного трактора, определяет численность рабочих по обрезке сучьев и раскряжевке. Разработка лесосеки осуществляется методом узких пасек, поскольку этот метод получил наибольшее распространение на сплошных рубках [93]. Пасеки разрабатываются лентами, расположенными параллельно пасечным волокам. При трелевке за вершины, вальщик, передвигаясь вдоль пасечного волока, производит валку деревьев под углом 30 к волоку. Ширина пасеки принимается равной средней высоте дерева. Сначала вальщик разрабатывает пасечный волок, затем приступает к валке деревьев на полупасеках. Цикл обработки дерева Tder включает в себя время перехода вальщика между деревьями (Трег), время подготовки рабочего места (Tpod = 20 с), время выполнения подпила и спиливания (Tpil), время сталкивания дерева с пня и его падение (Tstal = 5 с.) [104]. Время перехода вальщика между деревьями определяется следующим образом. Создается буфер шириной Sb перемещения вальщика, и выбираются все деревья, находящиеся в нем. Для каждого, попавшего в выборку дерева определяется кратчайшее расстояние. Таким образом, вальщик перемещается в пределах буфера каждый раз до наименее удаленного от него дерева. Буфером является пасечный волок, а так же примыкающие к нему ленты. Время выполнения подпила и спиливания Tpil где D — диаметр дерева в месте срезания; р — коэффициент увеличения площади пропила за счет подпила (р= 1.15); р - коэффициент использования производительности чистого пиления на валке( ) = 0.6). Диаметр дерева в месте срезания D прямо пропорционален диаметру на высоте груди DL3 где с - коэффициент формы комля, зависит от породы дерева. По данным исследований [57,65,83], значение коэффициента формы комля с, составляет: для еловых древостоев - 1.25, для сосновых - 1.27, для березы -1.21. По результатам моделирования работы вальщика на лесосеке создается таблица ГИС Derev.tab, которая содержит в себе данные по каждому поваленному дереву: порода sp, диаметр на высоте груди DJJ, диаметр в месте срезания D, объем хлыста Vxl, координаты расположения комля (Хк, Yk) и вершины (Xv, Yv).

Компьютерное моделирование природно-производственных условий натурного эксперимента

Для получения статистически адекватных результатов моделируем рассматриваемую лесосеку 8 различными реализациями. Характеристики древо-стоев в каждой модельной лесосеки приведены в табл. 4.4. Таблица 4.4 В качестве системы машин для моделирования использованы те же машины (валка - МП-5 «Урал-2», обрезка сучьев - «Тайга-214», трелевка - ТЛТ-100А-06). Программное обеспечение реализовано в виде программы на языке Map-Basic 5.0 «Сплошные рубки». Моделирование функционирования указанной системы машин на сплошных рубках производилось на 8 модельных лесосеках по 5 серий в каждом. Средние значения результатов моделирования представдены в табл. 4.5 Таблица 4.5 Результаты имитационного моделирования Производительность системы, м3/см. 92,3 Затраты на горюче-смазочные материалы, руб. 21,8 Амортизационные отчисления, тыс. руб. 16,6 Фонд заработной платы и отчисления на 32,5 социальные нужды, тыс. руб. Затраты на ТО и ТР, руб. 2900 Суммарные затраты, тыс. руб. 73,8 Прибыль от реализации древесины, тыс. руб. 330,4 Прибыль за вычетом суммарных затрат, руб. 256,6 4.8. Сопоставимость данных натурного и компьютерного эксперимента. Для проверки адекватности имитационной модели сведем результаты по п.п. 4.2.,4.5.,4.6.,4.7. в табл. 4.6.

По результатам экспериментальных исследований можно сделать следующие выводы: 1. Экспериментальные исследования показали, что при проведении сплошных рубок в данных природно-производственных условиях системой машин и оборудования на базе трактора ТЛТ-100А-06, суммарные затраты на заготовку составили 79,5 тыс. руб., прибыль от реализации древесины составляет 338 тыс. руб., прибыль за вычетом суммарных затрат составляет 258,5 тыс. руб. Производительность системы составляет 96,9 м /см. 2. Программа моделирования природной среды (лесосеки) позволяет создавать ГИС-модель древостоя адекватную экспериментальному участку и наибольшие отклонения от реальных значений отмечены в общем запасе древесины на участке (-2,3%) и средней высоте древостоя (+2,9%). 3. Модель процесса работы системы машин и оборудования при проведении рубок позволяет получить результаты сопоставимые с данными, полученными в ходе эксперимента. Максимальные отклонения -9,9 % от экспериментальных величин соответствуют статье затрат на заработную плату. Это объясняется некоторым различием систем оплаты труда, практикуемой на предприятии «Запкареллес» и системы, принятой в имитационной модели. 4. В целом имитационная модель адекватно описывает процесс проведения сплошных рубок и может быть использована для выбора оптимальных систем машин и оборудования для древостоев любой конфигурации. В качестве лесосырьевого участка для создания лесохозяйственной ГИС выбрана территория Прионежского района как наиболее типичного по при-родно-производственным условиям Республики Карелия. Программным продуктом для создания лесохозяйственной ГИС служит настольная картографическая система Maplnfo 6.0 [114]. Лесохозяйственный ГИС включает электронную карту (рис.5.1) и базы данных к ним. В базу данных для каждого выдела включены следующие таксационные показатели: состав древостоя, площадь, количество ярусов, группа и класс возраста, полнота и бонитет, высота яруса, запас на гектаре (общий и для каждой породы деревьев), возраст, высота, диаметр. Кроме того, база данных содержит информацию о почве, рельефе, гидрографии, дорожной сети. На основе анализа базы данных Госкомлеса Республики Карелия с использованием ГИС-технологий на основе программы Maplnfo 6.0, в качестве исходных данных для моделирования, приняты характерные для Северозападного района характеристики древостоев возраста от 80 до 120 лет с различными доминирующими породами. В первой модельной лесосеке преобладает ель, во второй - сосна, в третьей - берёза, в четвертой - породы ели, сосны и берёзы представлены примерно в равном соотношении. Таксационные характеристики модельных лесосек приведены в табл.5.1.

Похожие диссертации на Обоснование выбора системы лесосечных машин для сплошных рубок на основе ГИС-технологий