ترجمه مدیریت محصولات جنگل و برنامه ریزی برداشت با استفاده از مدل های پویا برنامه ریزی خطی (LP) 

توضیحات

 عنوان فارسی: مدیریت محصولات جنگل و برنامه ریزی برداشت با استفاده از مدل های پویا برنامه ریزی خطی (LP) 

عنوان انگلیسی مقاله ترجمه شده:

Forest production management and harvesting scheduling using dynamic Linear Programming (LP) models

چکیده:

سوخت چوبی از جمله منابع طبیعی است که به صورت گسترده‌ای در جهان مورد استفاده قرار می‌گیرد. کاربردهای اصلی آن شامل حرارت دهی خانگی و تولید انرژی در واحدهای انرژی‌های حرارتی است. استفاده از این سوخت برای ارضای تقاضای افزایش یافته کنونی در زمینه مصرف انرژی، در حال افزایش است، بنابراین مدیریت تولید سوخت چوبی جنگل‌ها باید به صورت پایداری صورت گیرد. دو مدل برنامه‌نویسی خطی (LP) در این پژوهش برای بهینه سازی طراحی تولید و  ارائه شده است.  اولین استراتژی در زمینه تولید سوخت چوبی پایدار در یک محیط کنترل شده است. دومین مورد، حداکثر سازی حجم به ازای واحد زمانی است و سبب ایجاد یک جنگل حالت پایدار خواهد شد. اطلاعات واقعی از برنامه مدیریت جنگل ” Achladochori-Aggistro-Sidirokastro ” برای تعیین کاربرد مدل‌ها استفاده شده است. هر دو مدل می تواند به عنوان یک “حساب تخمینی” در مدیریت جنگل به صورت عملی استفاده شود.

مقدمه:

جنگل‌ها محصولات و خدمات فراوان چوبی و غیر چوبی تولید می کنند[1, 17, 18]. اگر چه اهمیت خدمات جنگلی غیر چوبی در دهه‌های اخیر افزایش چشمگیری داشته است، قیمت‌های بالای نفت و بحران اقتصادی کنونی سبب توجه بیشتر به منبع گرمایی سوخت چوبی شده است. مصرف خانگی سوخت چوبی در سال های اخیر در یونان به شدت افزایش یافته[2, 3]، و نوسانات قیمتی بسیار بالایی نیز داشته است.  علاوه بر این، استفاده از زیست توده به عنوان ماده خام برای تولید انرژی در چارچوب اهداف سیاست اروپا 20-20-20 (کاهش گازهای گلخانه ای تا حدود 20 درصد و افزایش تجدید پذیری در مصرف انرژی تا حدود 20٪ و بهبود بهره‌وری انرژی تا 20٪، تا سال 2020) مقادیر بالایی از چوب سوختی که برای این منظور استفاده می شود را تقاضا می‌کند. در نتيجه، تصميم گيري هاي مديريت جنگل در مورد برنامه هاي توليد سوخت چوبي براي توسعه پايدار بازار سوخت مناسب ضروري است. در ادبیات مربوطه، برنامه ریزی تولید جنگل بهتر است با استفاده از برنامه ریزی ریاضی توصیف شود [6]. هدف از چنین مدل های تولیدی جنگل، به حداکثر رساندن حجم تولیدی است. علاوه بر این، به حداکثر رساندن میزان تولید ممکن است منجر به افزایش سود ناچیزی شود، اگر با محدودیت های مقادیر برداشت شده به منظور افزایش کل منطقه ای که در پایان هر فصل برنامه ریزی می شود، افزایش یابد [7]. علاوه بر کنترل حجم، کنترل منطقه و تولید الوار غیرقابل زوال معیارهای مشترک مورد استفاده در مدلسازی مدیریت جنگل هستند. در کنار حداکثر سازی مقادیر برداشتی، محدودیت های مرتبط با دلایل زیست محیطی یا زیبایی شناختی [8]، و نیز حفاظت از تنوع زیستی مورد بررسی قرار گرفته است[9]. مشکلات تولید متعاقب معمولا با توزیع محصولات به گره های مختلف یک شبکه زنجیره تامین (کشاورزی تعاونی جنگل، بازرگانان سوخت چوبی، مشتریان) مرتبط هستند. گسترش زنجیره عرضه با تقاضای تصادفی پیشنهاد شده است [11]. با توجه به چندبعدی بودن مشکلات، شایع است که مدل های تابع هدف تنها توضیحات کافی از مشکلات منابع طبیعی را ارائه نمی دهند. با توجه به اینکه بیش از یک هدف مورد نیاز است، مدل های بهینه سازی چند هدفه استفاده شده است. در این پژوهش، یک ارائه یک مدل برنامه ریزی پویا (LP) برای طراحی بهینه تولید و زمانبندی برداشت چوب سوختی، تولید شده از جنگل های بلوط قدیمی (بیشه) تحت دو راهکار مدیریت پایدار است.

اطلاعات واقعی مرتبط با برنامه مدیریت جنگل ” Achladochori-Aggistro- Sidirokastro ” برای نشان دادن کاربرد مدل استفاده شده است.

2- تولید چوب سوختی و مدل ریاضی

چوب سوختی اصلی یونان از جنگل‌های بیشه بلوط و از طریق برش کامل در مناطق نسبتا کوچک، که منجر به ایجاد پایه کهنه می شود، می آید [13].

سن رشد 20 تا 25 سال است که به عنوان سن استقرایی تعریف می شود که حداکثر حجم تولید شده در واحد زمان است. برای تسهیل برنامه ریزی های مدیریتی، مناطق برش یکدست به بخش های 5 ساله طبقه بندی می شوند و در کنار هم به صورت پایه ها با مشخصات مشابه طبقه بندی می شوند. با فرض سن عمر 20 سال و ظرفیت رشد مشابه (کیفیت منطقه) ، هر طبقه سنی باید به مساحت برابر ¼ (منطقه به اصطلاح “طبیعی”) کل حوزه جنگل به منظور تضمین تولید پایدار [ 14، 15] برسد. به این معنی که برابری محیطی که برای برش صاف هر دوره 5 ساله در دسترس است، کمترین مقدار سوخت را به صورت بی نهایت تولید می کند. بنابراین، اولین هدف مدیریت جنگل های پایدار در این مورد، دستیابی به برابری منطقه ای بین طبقات سنی است، در حالی که تولید چوب از کل جنگل به حداکثر می رسد.

بسته به شرایط اولیه جنگل، یعنی توزیع پایه های مختلف در طبقات سنی، ممکن است شرایط پایدار (مساحت برابر میان طبقات) در طول دوره عمر به دست نیاید. برش جوانه های نابالغ جوان که بیشتر از سن چرخش است، دلایل مشترک برای شرایطی است که اجازه استفاده از طرح پایداری بالا را نمی دهد. در چنین مواردی، یک طرح مدیریت پایدار با هدف ایجاد یک وضعیت پایدار در جنگل جایگزینی مناسب تلقی می شود، یعنی یک محیط که منطقه اولیه در هر رده سنی در دو چرخه عمر پیوسته یکسان است [8].

هدف از مدل‌های پیشنهادی حداکثر سازی حجم استفاده از چوب سوختی (K) است. مقادیر چوب سوختی استفاده شده به صورت مجموع توان تولید جنگل (حجم) از تمام کلاس‌های سنی () و منطقه کلاس‌های مربوطه (C) در  به صورت تابعی از زمان t() است. تابع هدف با نماد ریاضی زیر معرفی می شود:

توجه:

• برای دانلود فایل word کامل ترجمه از گزینه افزودن به سبد خرید بالا استفاده فرمایید.
• لینک دانلود فایل بلافاصله پس از خرید بصورت اتوماتیک برای شما ایمیل می گردد.