Математическая модель отбора деревьев в однородном насаждении при проведении рубок ухода
В настоящее время качественный состав эксплуатационных лесных массивов возраста спелости и подходящих к нему часто является неудовлетворительным. Во многом это связано с отсутствием рубок ухода или их неправильным проведением. Производительность лесосечных работ при рубках ухода мала, получаемая дре...
Saved in:
| Main Authors: | , , , , , |
|---|---|
| Format: | Article |
| Language: | English |
| Published: |
Northern Arctic Federal University
2025-04-01
|
| Series: | Лесной журнал |
| Subjects: | |
| Online Access: | https://journals.narfu.ru/index.php/fj/article/view/2179 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| _version_ | 1850186942767955968 |
|---|---|
| author | Grigorij E. Rego Olga I. Grigoreva Igor V. Grigorev Anna M. Voronova Ilya S. Dolzhikov Varvara P. Druzyanova |
| author_facet | Grigorij E. Rego Olga I. Grigoreva Igor V. Grigorev Anna M. Voronova Ilya S. Dolzhikov Varvara P. Druzyanova |
| author_sort | Grigorij E. Rego |
| collection | DOAJ |
| description | В настоящее время качественный состав эксплуатационных лесных массивов возраста спелости и подходящих к нему часто является неудовлетворительным. Во многом это связано с отсутствием рубок ухода или их неправильным проведением. Производительность лесосечных работ при рубках ухода мала, получаемая древесина в большинстве случаев оказывается невостребованной. Механизация рубок ухода неудобна с производственной точки зрения и экономически невыгодна. Вместе с тем в Российской Федерации есть примеры внедрения передовых зарубежных практик осуществления рубок ухода машинным способом с использованием харвестера и форвадера. Применение этого способа позволяет кратно повысить производительность. Удельные затраты (р/м3) здесь больше затрат на сплошные рубки спелых и перестойных насаждений, однако зачастую меньше, чем при работе вальщиков леса. Еще больше повысить эффективность работы машинных лесозаготовительных комплексов при проведении рубок ухода возможно за счет автоматизации отбора деревьев в рубку. В основу такого отбора необходимо положить главную задачу данного вида рубок – получение наиболее оптимальных по размерно-качественным признакам насаждений к возрасту их спелости. Это становится возможным при учете конкурентной борьбы древесных растений в насаждении до и после проведения рубок ухода. В статье введена математическая постановка задачи назначения деревьев в рубку в однородном насаждении. Показано, что число вариантов решения растет экспоненциально. Реализован алгоритм, базирую щийся на жадном методе, и выполнено экспериментальное сравнение этого метода со случайным результатом, а также с удалением дерева, имеющего самого близкого соседа среди всех деревьев. Апробация алгоритма на экспериментальных данных показала, что он эффективнее двух других. |
| format | Article |
| id | doaj-art-e1cdfeea36334e229027e8462af32cf8 |
| institution | OA Journals |
| issn | 0536-1036 |
| language | English |
| publishDate | 2025-04-01 |
| publisher | Northern Arctic Federal University |
| record_format | Article |
| series | Лесной журнал |
| spelling | doaj-art-e1cdfeea36334e229027e8462af32cf82025-08-20T02:16:13ZengNorthern Arctic Federal UniversityЛесной журнал0536-10362025-04-012385010.37482/0536-1036-2025-2-38-502383Математическая модель отбора деревьев в однородном насаждении при проведении рубок уходаGrigorij E. Rego0https://orcid.org/0000-0002-2235-8113Olga I. Grigoreva1https://orcid.org/0000-0001-5937-0813Igor V. Grigorev2https://orcid.org/0000-0002-5574-1725Anna M. Voronova3https://orcid.org/0009-0004-9567-6421Ilya S. Dolzhikov4https://orcid.org/0000-0002-2738-0483Varvara P. Druzyanova5https://orcid.org/0000-0001-5409-3837Петрозаводский государственный университетСанкт-Петербургский государственный лесотехнический университет им. С.М. КироваАрктический государственный агротехнологический университетПетрозаводский государственный университетСанкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университетСеверо-Восточный федеральный университет им. М.К. АммосоваВ настоящее время качественный состав эксплуатационных лесных массивов возраста спелости и подходящих к нему часто является неудовлетворительным. Во многом это связано с отсутствием рубок ухода или их неправильным проведением. Производительность лесосечных работ при рубках ухода мала, получаемая древесина в большинстве случаев оказывается невостребованной. Механизация рубок ухода неудобна с производственной точки зрения и экономически невыгодна. Вместе с тем в Российской Федерации есть примеры внедрения передовых зарубежных практик осуществления рубок ухода машинным способом с использованием харвестера и форвадера. Применение этого способа позволяет кратно повысить производительность. Удельные затраты (р/м3) здесь больше затрат на сплошные рубки спелых и перестойных насаждений, однако зачастую меньше, чем при работе вальщиков леса. Еще больше повысить эффективность работы машинных лесозаготовительных комплексов при проведении рубок ухода возможно за счет автоматизации отбора деревьев в рубку. В основу такого отбора необходимо положить главную задачу данного вида рубок – получение наиболее оптимальных по размерно-качественным признакам насаждений к возрасту их спелости. Это становится возможным при учете конкурентной борьбы древесных растений в насаждении до и после проведения рубок ухода. В статье введена математическая постановка задачи назначения деревьев в рубку в однородном насаждении. Показано, что число вариантов решения растет экспоненциально. Реализован алгоритм, базирую щийся на жадном методе, и выполнено экспериментальное сравнение этого метода со случайным результатом, а также с удалением дерева, имеющего самого близкого соседа среди всех деревьев. Апробация алгоритма на экспериментальных данных показала, что он эффективнее двух других.https://journals.narfu.ru/index.php/fj/article/view/2179рубки ухода за лесомотбор деревьев в рубкуматематическое моделированиежадный алгоритмполный взвешенный графкритерии оптимизации |
| spellingShingle | Grigorij E. Rego Olga I. Grigoreva Igor V. Grigorev Anna M. Voronova Ilya S. Dolzhikov Varvara P. Druzyanova Математическая модель отбора деревьев в однородном насаждении при проведении рубок ухода Лесной журнал рубки ухода за лесом отбор деревьев в рубку математическое моделирование жадный алгоритм полный взвешенный граф критерии оптимизации |
| title | Математическая модель отбора деревьев в однородном насаждении при проведении рубок ухода |
| title_full | Математическая модель отбора деревьев в однородном насаждении при проведении рубок ухода |
| title_fullStr | Математическая модель отбора деревьев в однородном насаждении при проведении рубок ухода |
| title_full_unstemmed | Математическая модель отбора деревьев в однородном насаждении при проведении рубок ухода |
| title_short | Математическая модель отбора деревьев в однородном насаждении при проведении рубок ухода |
| title_sort | математическая модель отбора деревьев в однородном насаждении при проведении рубок ухода |
| topic | рубки ухода за лесом отбор деревьев в рубку математическое моделирование жадный алгоритм полный взвешенный граф критерии оптимизации |
| url | https://journals.narfu.ru/index.php/fj/article/view/2179 |
| work_keys_str_mv | AT grigorijerego matematičeskaâmodelʹotboraderevʹevvodnorodnomnasaždeniipriprovedeniirubokuhoda AT olgaigrigoreva matematičeskaâmodelʹotboraderevʹevvodnorodnomnasaždeniipriprovedeniirubokuhoda AT igorvgrigorev matematičeskaâmodelʹotboraderevʹevvodnorodnomnasaždeniipriprovedeniirubokuhoda AT annamvoronova matematičeskaâmodelʹotboraderevʹevvodnorodnomnasaždeniipriprovedeniirubokuhoda AT ilyasdolzhikov matematičeskaâmodelʹotboraderevʹevvodnorodnomnasaždeniipriprovedeniirubokuhoda AT varvarapdruzyanova matematičeskaâmodelʹotboraderevʹevvodnorodnomnasaždeniipriprovedeniirubokuhoda |