ivdon3@bk.ru
В статье представлены основные этапы и рекомендаций по разработке информационно-аналитической системы (ИАС) на основе геоинформационных систем (ГИС) в сфере рационального управления лесными ресурсами, обеспечивающей обработку, хранение и представление информации о лесных древесных ресурсах, а также описание некоторых частных примеров реализации ее отдельных компонентов и цифровых технологий. Рассмотрены такие этапы разработки ИАС: этап сбора и структурирования данных о лесных древесных ресурсах; этап обоснования типа программной реализации ИАС; этап выбора оборудования; этап разработки блока анализа и обработки данных; этап разработки архитектуры взаимодействия блоков ИАС; этап разработки интерфейса приложения ИАС; этап тестирования ИАС. Взаимодействие между клиентской и серверной частью предлагается реализовывать на основе технологии Asynchronous JavaScript and XML (AJAX). Библиотеки «Leaflet» с открытым исходным кодом рекомендуется использовать для визуализации геоданных. Для хранения больших объемов данных на сервере предложено использовать систему управления базой данных SQLite. Предложенные подходы могут найти применение при создании ИАС для формирования управленческих решений в сфере рационального управления лесными древесными ресурсами.
Ключевые слова: геоинформационные системы, лесные ресурсы, методика, веб-приложение, технология AJAX, SQLite, Leaflet, обработка информации
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации
Цель данного исследования состоит в том, чтобы представить оценку перспектив и рациональных сценариев развития лесопромышленного комплекса Республики Карелия и Мурманской области. На основе применения факторного и кластерного анализов 27 центральных лесничеств региона исследования были разделены на 9 однородных кластеров по 20 показателям. Выбранные показатели учитывали характеристики ресурсов древесины, природно-производственные условия и дорожную инфраструктуру. Основываясь на профилях кластеров, а также на данных топографических, климатических, почвенных карта и карт растительности предложены сценарии развития лесопромышленного комплекса региона исследования в разрезе полученных кластеров. Результаты исследования показали, что по мере движения с юга на север происходит постепенное оскудение ресурсов древесины. Усилия государства и бизнеса должны быть направлены на решение вопросов дорожной инфраструктуры, вовлечение в производственный оборот лиственной, тонкомерной, энергетической древесины. Учитывая природно-производственные условия, определяющиеся во многом переувлажненностью лесных почв и крайней уязвимости северных экосистем, в процессе лесозаготовок особо необходимо уделять внимание минимизации негативного влияния лесозаготовительных операций на почвенный покров.
Ключевые слова: районирование, лесная отрасль, факторный анализ, кластерный анализ, метод к-средних, лесозаготовки, управление лесами
2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 4.1.6 - Лесоведение, лесоводство, лесные культуры, агролесомелиорация, озеленение, лесная пирология и таксация
Использование отходов камнеобработки в производстве других видов продукции является актуальной задачей для камнерезных предприятий. В данном исследовании изучены возможности использования базальтовой пыли, образующейся при пилении, шлифовке и полировании изделий из базальтов и родственных минералов при изготовлении бетонов. Подготовлены три группы образцов с различным содержанием базальтовой пыли – 0 %, 5 % и 20 %. После окончательного твердения бетона проведены испытания прочности образцов на сжатие. Результаты показали, что добавка 5 % базальтовой пыли практически не снизила прочности бетонного образца, повышение содержания базальтовой пыли до 20 % вызвало снижение прочности образцов в среднем на 16 %. Характер разрушения образцов с содержанием базальтовой пыли соответствовал характеру разрушения аналогичных по форме бетонных изделий.
Ключевые слова: бетон, отходы камнеобработки, прочность, базальт
поддержание оптимальной возрастной структуры лесного фонда является важным фактором в использовании лесных ресурсов. Цель данного исследования состояла в анализе возрастной структуры лесного фонда эксплуатационных лесов Республики Карелия. Для этого для 17 центральных лесничеств региона исследования были собраны данные о возрастной структуре лесного фонда по группам пород. Источниками данных являлись документы лесного планирования. Результаты исследования показали, что в Республике Карелия преобладают хвойные леса. Лиственные породы деревьев более широко представлены в южной части исследуемого региона. Лиственные и хвойные леса имеют разную возрастную структуру. Преобладают молодняки, спелые и перестойные насаждения. При этом молодняки преимущественно представлены лесами хвойных пород. Небольшая доля приспевающих древостоев является одной из фундаментальных проблем исследуемого региона, так как способствует сдерживанию увеличения объемов лесозаготовок.
Ключевые слова: лесные ресурсы, лесозаготовки, возрастная структура, хвойные породы, лиственные породы, приспевающие леса
2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 4.1.6 - Лесоведение, лесоводство, лесные культуры, агролесомелиорация, озеленение, лесная пирология и таксация
Цель данного исследования состояла в оценке лесоэксплуатационных условий центральных лесничеств Республики Карелия и Мурманской области. C этой целью, для двадцати семи центральных лесничеств региона исследования были собраны данные, представляющие собой двадцать переменных, характеризующих показатели ресурсов древесины, природно-производственные условия и дорожную инфраструктуру. Оценка лесоэксплуатационных условий проводилась на основе разработанной системы индикаторов, включающей пять показателей: ценность эксплуатационного фонда; репрезентативность территории по природным условиям произрастания лиственных пород и уровень расчетной лесосеки по мягколиственному хозяйству; репрезентативность территории по благоприятным природно-производственным условиям в регионе исследования; размер расчетных лесосек по хвойному хозяйству; и качество дорожной сети. Показатели представляли собой факторы, извлеченные методом главных осей в процессе факторного анализа. Факторы объяснили 81,4 % общей дисперсии двадцати изначально выбранных переменных. Результаты исследования показали, что по величине среднего запаса леса выделяются две группы лесничеств: лесничества Мурманской области, характеризующиеся низким средним запасом, и лесничества Республики Карелия. По уровню запасов в лесах лиственных пород деревьев и уровню расчетной лесосеки, по лиственному хозяйству обособляются четыре центральных лесничества, расположенных в южной части Республики Карелия. Наиболее благоприятными природно-производственными условиями обладают лесничества, расположенные в южной части Республики Карелия.
Ключевые слова: лесозаготовки, природно-производственные условия, факторный анализ, Карелия, Мурманская область, ресурсы древесины
2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 4.1.6 - Лесоведение, лесоводство, лесные культуры, агролесомелиорация, озеленение, лесная пирология и таксация
В работе описана регрессионная модель изменения ледовитости Белого моря, полученная на основе спутниковых данных NSIDC. Изменения ледовитости Белого моря математически описано полиномом 6-ой степени, качество которого характеризуется коэффициентом детерминации 0.78. На основе полученной математической модели установлены сроки и длительности фаз ледового режима Белого моря, а также дан анализ скорости формирования и разрушения ледовых образований.
Ключевые слова: ледовитость, ледовые явления, регрессионная модель, Белое море, спутниковые данные NSIDC
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Статья посвящена обзору методов исследований ледовых характеристик водоемов (таких как показатель ледовитости, сроки и длительности фаз ледового режима). Приведены преимущества применения методов многозональной спутниковой съемки для оценки ледовой обстановки водоемов над остальными методами. Выявлены проблемы получения информации о ледовой обстановке конкретного исследуемого водоема, вызванные сложностями идентификации этого водоема при анализе спутниковых данных.организации и освоения новой продукции на имеющихся производственных площадях.
Ключевые слова: ледовые характеристики, водоем, дистанционное зондирование земли, дешифрирование, многозональная съемка
05.11.13 - Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий
Исследования посвящены сравнительной оценки эксплуатационных характеристик отдельных деревьев регионов Северного экономического района (СЭР). На основе оценки получена средневзвешенная структура древостоя по толщине для СЭР. Это позволило сделать заключение о возможности создания лесозаготовительной машины с параметрами, позволяющими эффективно ее использовать во всех регионах СЭР.
Ключевые слова: лесные ресурсы, структура древостоя по толщине, Северный экономический район
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)
Исследования посвящены сравнительной оценки средних эксплуатационных характеристик древостоев регионов Северного экономического района (СЭР). В работе приведены распределения по регионам СЭР: общего запаса древесины, запаса спелых и перестойных насаждений в эксплуатационных лесах, объемов лесозаготовок, объемов расчетной лесосеки и породного состава древостоев. На основе оценки эксплуатационных характеристик древостоев и отдельных деревьев рассчитаны средневзвешенные характеристики модельного древостоя для СЭР. Полученные результаты сравнительной оценки лесных ресурсов могут быть использованы при прогнозировании производительности и эксплуатационных затрат лесозаготовительных машин, работающих в условиях лесов СЭР.
Ключевые слова: лесные ресурсы, запас древесины, расчетная лесосека, объем заготовки, средний запас на га, средний объем хлыста, породный состав, модельный древостой
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)
В статье приведены результаты анализа спутниковой информации о температуре поверхности воды (ТПВ) Белого моря. Использованы спутниковые данные с пространственным разрешением 0,011°, полученные датчиками спутников Auqa, Terra, NOAA-18, Coriolis и временным шагом – 1 день. С помощью автоматизированного алгоритма сформирован суточный ряд усредненных по акватории значений ТПВ Белого моря.
Ключевые слова: Температура поверхности воды, Белое море, спутники, автоматизированный анализ, суточный ряд, пространственное разрешение.
01.04.00 - Физика , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В статье приведены результаты исследования объемов энергетических ресурсов, образующихся на производстве оцилиндрованных бревен для деревянного домостроения, предложены возможные пути их дальнейшего вовлечения в производственный процесс.
Ключевые слова: Деревообработка, оцилиндровка, технологическая линия, деревянное домостроение, энергетические ресурсы, древесина энергетического назначения, дрова, щепа, пеллеты, брикеты
В статье приведен краткий обзор применения методов математического моделирования для анализа и оптимизации технологических процессов в лесопромышленном комплексе.
Рассмотрены некоторые особенности математического описания сквозных процессов лесопромышленных производств на примере технологии заготовки древесины с производством оцилиндрованных бревен для деревянного домостроения с применением теории очередей.
Основным выводом работы является то, что для оценки эффективности сквозных технологий лесопромышленных производств достаточно использовать математический аппарат теории очередей, где применяются адаптированные и хорошо разработанные модели массового обслуживания. Для более детального анализа целесообразно использовать методы имитационного моделирования.
Ключевые слова: Сквозной технологический процесс, деревообработка, оцилиндровка, теория очередей, лесопромышленные производства, деревянное домостроение
05.02.22 - Организация производства (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 05.23.05 - Строительные материалы и изделия
В работе предложена методика оптимизации процесса валки и трелевки деревьев валочно-трелевочными и валочно-трелевочно-процессорными машинами. Реализация методики позволит снизить затраты времени и повысить производительность машин с учетом доступности вырубаемого древостоя, особенностей рельефа местности и технологических условий работы.
Ключевые слова: Агрегатная машина, валка, дерево, трелевка
05.21.01 - Технология и машины лесозаготовок и лесного хозяйства
В работе приведены результаты исследования факторов, влияющих на неравномерность технологических процессов производства оцилиндрованных бревен для деревянного домостроения.
Ключевые слова: Деревообработка, оцилиндровка, технологическая линия, деревянное домостроение, факторы
05.21.01 - Технология и машины лесозаготовок и лесного хозяйства
В работе приведены результаты исследования сырья для производства оцилиндрованного бревна для деревянного домостроения. Получены теоретические законы распределения, описывающие изменчивость длин, диаметров бревен, поступающих на оцилиндровку, и среднего коэффициента формы их комлевой части.
Ключевые слова: Деревообработка, оцилиндровка, технологическая линия, деревянное домостроение, длина бревна, диаметр бревна, закомелистость