ПРИМЕНЕНИЕ МОДЕЛИРОВАНИЯ ХОДА РОСТА ДРЕВОСТОЯ В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ ЛЕСНЫХ СПЕЦИАЛЬНОСТЕЙ

Суханов Ю.В.¹, Лукашевич В.М.², Пеккоев А.Н.³

¹старший преподаватель, Петрозаводский государственный университет; ²доцент, кандидат технических наук, Петрозаводский государственный университет; ³научный сотрудник, кандидат сельскохозяйственных наук, Институт леса Карельского НЦ РАН

ПРИМЕНЕНИЕ МОДЕЛИРОВАНИЯ ХОДА РОСТА ДРЕВОСТОЯ В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ ЛЕСНЫХ СПЕЦИАЛЬНОСТЕЙ

Аннотация

В статье рассмотрена возможность внедрения в учебный процесс программного продукта MOTII, использующего имитационное моделирование хода роста древостоя для  принятия решений и рекомендаций в области лесного хозяйства.

Ключевые слова: образование, ход роста древостоя, система поддержки принятия решений

Suhanov U.V.¹, Lukashevich V.M.², Pekkoev A.N.³

¹senior teacher, Petrozavodsk State University; ² associate professor, candidate of technical science,  Petrozavodsk State University; research associate, candidate of agricultural science, Karelian Research Centre of the Russian Academy of Sciences

APPLICATION OF FOREST STAND DEVELOPMENT MODELLING IN ACADEMIC PROCESS OF FOREST SPECIALITIES

Abstract

The article examines the possibility of introduction of a software product MOTII into studying process. This product is using simulation modeling of stand development for decision making and recommendations in the sphere of forestry.

Keywords: education, forest stand development, decision support system.

Принятие решений на уровне подготовительных работ лесозаготовительных работ  связано с учетом большого количества факторов [4] и будет более качественным при использовании  имитационного моделирования и автоматизированных систем управления. Существует большое количество систем принятия решений в области лесного хозяйства [5].  Знакомство с ними студентов, как будущих специалистов о лесной отрасли, будет способствовать закреплению теоретических знаний за счет возможности самостоятельно моделировать различные сценарии  ведения лесного хозяйства и проводить анализ и оценку принятых решений. 

Одной из таких систем принятия решений является программный продукт MOTTI, разработанный в НИИ леса Финляндии (Metla) [6], позволяющий назначать различные лесохозяйственные мероприятия и анализировать при этом ход роста древостоя. Программа поддерживает два языка (финский и английский), имеет простой графический интерфейс, невысокие системные требования, бесплатное распространение (но  с ограничением возможности  публикации результатов).

Лесоинженерный факультет Петрозаводского государственного университета принимает участие в проекте «Новые трансграничные решения в области интенсификации ведения лесного хозяйства и повышения степени использования топливной древесины в энергетике» [7], одной из задач которого является перевод интерфейса, адаптация программного продукта к условиям Республики Карелия и внедрение его в учебный процесс.

Окно программы имеет на две части (рис. 1).. Слева находятся элементы управления, включающие ввод данных (1), имитацию лесохозяйственных мероприятий (2), просмотр результатов (3), ввод новых данных (4) и справку по программе (5).  В правой части выводятся результаты моделирования (6), основу которых представляет график изменения абсолютной полноты древостоя

Рис. 1 - Основное рабочее окно программы  MOTTI:

Программа позволяет пользователю моделировать таксационные характеристики  древостоя, задавать тип почвенно-грунтовых условий, климатические показатели местности, либо загружать уже сформированные параметры лесного участка. 

Моделирование хода роста древостоя может происходить в «автоматическом» или «ручном» режиме. В «автоматическом» режиме программа предлагает пользователю план лесохозяйственных мероприятий согласно рекомендациям Центра развития лесного хозяйства Tapio [8]. В ручном режиме пользователь может назначить различные мероприятия, включая рубки ухода за лесом, внесение удобрений и мелиорацию на лесных участках с торфяными почвами. Также пользователь может задать такие параметры, как интенсивность ухода, сроки рубок ухода и сплошных рубок.

В результате работы программы на экран выводится общий график изменения суммы площадей поперечных сечений стволов деревьев в древостое с дополнительной информацией в основных точках графика. Пользователю доступны подробные сведения о распределении полученной древесины по сортиментам (пиловочник, баланс, дровяная древесина и отходы, сухостойная древесина). Есть возможность посмотреть отдельно распределение по породам, а также по подходам рубок ухода и отдельно по сплошной рубке. Также программа позволяет рассчитывать выход с делянки биомассы для биоэнергетики, при этом пользователь может гибко назначать источники биомассы (например, дровяная древесина, порубочные остатки).

Для проведения экономического анализа пользователю необходимо ввести цену леса на корню по породам и сортиментам, лесохозяйственные затраты (например, затраты на проведение рубок ухода, внесение удобрений и обслуживание сети осушительных канав). Все результаты могут быть рассмотрены в виде удобных графиков, отчетов и таблиц, а, при необходимости, результаты могут быть выведены на принтер.

После русификации и доработки интерфейса планируется представленный программный продукт MOTTI  использовать в ознакомительных целях при обучении студентов таким  дисциплинам, как «Технологии лесовосстановительных работ», «Рубки ухода» и «Технологии выборочных рубок». Невысокие системные требования, удобный интерфейс и возможность бесплатной регистрации позволяют использовать программу на практических занятиях и при выполнении студентами самостоятельных работ. Также планируется произвести работы по проверке адекватности моделей программы MOTTI к условиям Республики Карелия [9], и при расхождениях провести корректировку заложенных в программу моделей.