Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Информац_технологии_Черных_2000

.pdf
Скачиваний:
131
Добавлен:
08.04.2015
Размер:
5.77 Mб
Скачать

- 101 -

Таблица 5.9

А. Математическая модель роста древостоев. Нижегородская область. Древесная порода - береза. Класс бонитета – 3

- 102 -

Уравнение

B0

B1

B2

B3

Высота

0.00511829

0.00015233

-0.000000001

-0.000000002

коэф.для‖C1

0.99210637

0.00042944

0.000000086

-0.000000045

коэф.для ―C2

 

 

 

 

Диаметр

0.01204011

0.000178782

-0.000000026

-0.000000006

коэф.для ―C1

0.93920773

0.00246146

0.000001677

-0.000000281

коэф.для ―C2

 

 

 

 

Запас

-0.00344201

0.00032018

0.000000009

-0.000000001

коэф.для ―C1

1.03744292

-0.00046874

-0.000000563

0.000000033

коэф.для ―C2

 

 

 

 

Сумма G

-0.00392123

0.00067610

0.000000000

-0.000000051

коэф.для ―C1

0.97855401

0.00313206

0.000000668

-0.000000383

коэф.для ―C2

 

 

 

 

В табл. 5.9 показаны модели параметров С, иС, функции А. Мичерлиха, автабл. 5.10 их расчетные значения в зависимости от возраста. В процессе моделирования на экран дисплея выдается (при необходимости можно вывести на печать) информация о результатах оптимизации основных таксационных показателей (табл .5.11). Полная информация о росте древостоя приводится в табл. 5.12.

 

 

 

 

 

 

Таблица 5.10

 

Динамика параметров С1

и С2 моделей роста древостоев

 

 

Нижегородская область. Древесная порода-береза.

 

 

 

 

Класс бонитета – 3

 

 

 

Возраст,лет

Высота,м

Диаметр,см

Запас,м3

Сумма

 

 

 

 

 

 

 

площадей

 

 

 

 

 

 

 

сечения,м2

 

С1

С2

С1

С2

С1

С2

С1

С2

20

0,016

0,987

0,008

1,000

0,003

1,028

0,009

1,038

30

0,017

1,007

0,010

1,004

0,006

1,024

0,015

1,062

40

0,019

1,022

0,011

1,006

0,009

1,020

0,020

1,078

50

0,020

1,031

0,013

1,008

0,013

1,017

0,024

1,086

60

0,021

1,032

0,014

1,008

0,016

1,014

0,026

1,081

70

0,022

1,023

0,015

1,006

0,019

1,013

0,026

1,063

80

0,023

1,003

0,017

1,002

0,020

1,013

0,024

1,029

90

0,024

0,970

0,018

0,996

0,025

1,015

0,020

0,976

100

0,024

0,992

0,019

0,987

0,029

1,018

0,013

0,902

- 103 -

Таблица 5.11 Б.Результаты оптимизации таксационных показателей

Нижегородская область. Древесная порода-береза Класс бонитета-3

Возраст,лет

 

 

Высота,м

 

Диаметр,см

 

Сумма,G

 

Запас,м3

 

 

 

 

факт

 

мод

 

факт

 

мод

 

факт

 

 

мод

 

факт

 

мод

16

 

 

 

4,5

 

5,1

 

2,8

 

2,9

 

2,4

 

 

3,20

5,8

8,3

19

 

 

 

5,7

 

6,0

 

3,6

 

3,5

 

5,1

 

 

4,70

19,4

15,7

26

 

 

 

8,4

 

8,2

 

5,0

 

5,2

 

10,9

 

 

8,90

47,6

39,5

30

 

 

 

10,1

 

9,3

 

6,6

 

6,2

 

15,0

 

 

11,49

78,3

56,6

41

 

 

 

12,3

 

12,4

 

8,5

 

9,2

 

14,1

 

 

18,24

90,4

112,2

45

 

 

 

14,6

 

13,4

 

9,6

 

10,2

 

25,0

 

 

20,35

136,9

133,9

46

 

 

 

14,7

 

13,7

 

12,2

 

10,5

 

15,7

 

 

20,84

106,0

139,4

59

 

 

 

15,0

 

16,5

 

13,4

 

13,8

 

26,8

 

 

25,76

230,3

207,6

60

 

 

 

16,3

 

16,7

 

14,2

 

14,1

 

27,4

 

 

26,03

220,0

212,5

89

 

 

 

20,7

 

20,5

 

19,8

 

19,8

 

28,2

 

 

28,47

310,0

311,5

 

 

 

 

 

 

 

Абсолютные ошибки по модулю

 

 

 

 

 

Суммарная

 

6,311

 

4,291

 

23,255

126,832

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Средняя

 

0,631

 

0,429

 

2,326

12,683

 

 

 

 

 

 

 

 

Асимптотические значения

 

 

 

 

 

Тмах

 

 

23,3

 

 

25,0

 

33,7

349,4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 5.12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица хода роста

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Нижегородская область. Древесная порода-береза

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Класс бонитета-3

 

 

 

 

 

лет

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Весь древостой

 

 

 

 

 

 

Н,м

 

Д,см

 

Запас,м3

Сумма,G,м2

F

 

N,

 

Прирост,м3

Возраст,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,001

 

 

шт

 

средний

 

периоди ческий

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

2

 

 

3

 

 

4

 

 

 

5

 

6

 

 

7

 

8

 

9

20

 

6,3

 

3,8

 

 

19

 

 

5,3

 

0,552

 

 

4782

 

0,9

 

0,0

30

 

9,3

 

6,2

 

 

57

 

 

11,5

 

0,557

 

 

3750

 

1,9

 

3,8

40

 

12,1

 

8,9

 

 

107

 

 

17,7

 

0,498

 

 

2835

 

2,7

 

5,0

50

 

14,6

 

11,6

 

161

 

 

22,6

 

0,488

 

 

2153

 

3,2

 

5,4

60

 

16,7

 

14,1

 

212

 

 

26,0

 

0,490

 

 

1670

 

3,5

 

5,1

70

 

18,3

 

16,4

 

256

 

 

28,0

 

0,499

 

 

1333

 

3,7

 

4,4

80

 

19,6

 

18,3

 

290

 

 

28,8

 

0,512

 

 

1094

 

3,6

 

3,4

90

 

20,6

 

20,6

 

314

 

 

28,3

 

0,537

 

 

909

 

3,5

 

2,4

100

 

21,3

 

21,3

 

329

 

 

25,5

 

0,607

 

 

720

 

3,3

 

1,6

- 104 -

Окончание табл 5.12

 

 

Отпад

 

 

Общий

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Обьемодного ствола,м

 

шт,N

Запас,м

Сумма запаса,м

Запас,м

Приростзапаса ,срм

Прирост запаса.м

Прирост запаса,%

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

3

3

3

 

3

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

10

11

12

13

14

15

16

17

20

-

-

-

19

0,9

-

-

0,0039

30

1032

5

5

61

2,0

4,3

23,0

0,0151

40

915

10

15

122

3,0

6,1

9,9

0,0377

50

682

15

30

191

3,8

7,0

5,7

0,0748

60

483

18

49

261

4,4

7,0

3,6

0,1272

70

337

19

68

324

4,6

6,3

2,4

0,1920

80

239

19

87

377

4,7

5,3

1,6

0,2648

90

185

19

106

420

4,7

4,3

1,1

0,3449

100

189

26

132

461

4,6

4,2

1,0

0,4570

 

 

 

 

 

 

 

 

 

- 105 -

- 106 -

-107 -

5.3. Автоматизация расчетов результатов измерений на пробной площади

Лес - составная часть биосферы. Это статистически устойчивая система. Для ее исследования используют метод пробных площадей (method of sample plots) путем сбора информации. С точки зрения практического использования, лесоводственную информацию можно разделить на первичную, производственную и нормативно-справочную. Под первичной понимают такую информацию, которую получают в процессе наблюдения или эксперимента в виде численных массивов, графиков и т.д.

Для целей лесного хозяйства в зависимости от степени изученности объекта закладывают пробные площади:

для изучения хода роста древостоев;

изучения товарной и сортиментной структуры древостоев;

обоснования возрастов рубок древостоев;

- изучения эффективности лесохозяйственных мероприятий;

установления признаков дешифрирования АФС;

исследования процессов лесовозобновления на площадях после рубки леса;

исследования естественного возобновления;

тренировочные и т. д.

Пробные площади могут быть постоянными и временными.

По форме они могут быть прямоугольные и круговые с постоянным и переменным радиусом (с применением прибора Биттерлиха). На практике пробные площади являются основным источником первичной информации.

Получение информации методом пробных площадей можно разделить на 2 части:

1)полевые работы по закладке пробных площадей (ОСТ 56-69-83);

2)камеральная обработка результатов измерений на пробной площади

(ОСТ 56-69-83).

Ввиду большой трудоемкости камеральной обработки пробных площадей необходимо автоматизировать расчеты. В последнее время появилась возможность использования для этих целей персональных компьютеров. Для этого необходимо создание соответствующих программ.

5.3.1. Краткие исторические сведения

В течение 25 лет проводится работа по автоматизации обработки результатов измерений на пробной площади.

Большой вклад в эту работу внесли: МошкалевА.Г, Никитин К.Е., Моисеенш Ф.П., Воинов Н.Т., Чуенков B.C., Швиденю А.З., Юдиц-кий Я. А., Петухов Н.В. и другие.

Применялись следующие ЭВМ: Проминь, Минск-22,32, Наири, ЕС ЭВМ и в настоящее время - ПЭВМ, а также системы программирования: Автокад, FORTRAN, PL, Бейсик и др.

Из последних аналогов можно привести четыре программы.

-108 -

1)Программа "Проба" предназначена для обработки на ЕС ЭВМ материалов перечетов деревьев на пробных площадях и таксационных выделах. Программа создана в 1983 году в ЛЕННИЛХе и использует нормативные данные для северо-запада России.

Расчеты в программе полностью построены на математических моделях связи таксационных показателей.

2)Программа "Проба" (at.exe) обработки результатов измерений на пробной площади для ПК разработана в 1992 году на Поволжском лесоустроительном предприятии. Программа написана на алгоритмическом языке программирования "Паскаль".

3)Программа "Проба-92" разработана на кафедре лесной таксации УкрСХА в 1982 году и работала под управлением ДОС ЕС ЭВМ. В 1988 году переработана и дополнена на кафедре лесной таксации и лесоустройства МарПИ. Программа реализована в системе PRIMUS на ЭВМ ЕС-1045 и написана на алгоритмическом языке программирования FORTRAN-IY. В 1996 году алгоритм этой задачи значительно был дополнен и реализован на языке FORTRAN-77 и в среде СУБД FoxPro для персонального компьютера.

В1999 году разработан пакет прикладных программ "PROBA99"

Новая версия этого комплекса имеет следующие программные модули:

Программа ввода результатов измерений на пробной площади по элементам леса и учетным деревьям (PROBAWOD).

Автоматизация расчетов результатов измерений на пробной площади

(PROBA99).

Числовые характеристики статистического анализа товарной структуры модельных деревьев и расчет сортиментных таблиц (stabd2v2, stabd4v2)

Статистики модельных деревьев (studlk).

Программа PROBAWOD служит для формирования файла данных результатов измерений на пробной площади по элементам леса и учетным деревьям.

Программа PROBA99 предназначена для камеральной обработки результатов измерений на пробных площадях с рубкой и обмером модельных деревьев.

Программы stabd2v2 и stabd4v2 предназначены для составления сортиментных таблиц с параллельной статистической обработкой товарной структуры модельных (учетных) деревьев по ступеням толщины 2 или 4 см.

Программы studlk предназначена для статистической обработки информации модельных (учетных) деревьев на пробной площади.

4) Пакет прикладных программ для обработки результатов измерений на пробной площади "Проба-93" разработан в среде управления базами данных FoxPro для ПК в 1993 году на кафедре лесной таксации и лесоустройства МарГТУ по тематике дипломного проектирования.

Недостатки первых двух программ по обработке результатов измерений на пробной площади:

• программное обеспечение морально устарело;

-109 -

разные технические средства и программное обеспечение;

нет единого подхода при создании базы данных пробных площадей;

файлы исходных данных не создаются и не сохраняются.

В связи с развитием технических средств и программного обеспечения появилась возможность создать и поддерживать базы данных пробных площадей в актуальном состоянии

.

5.3.2. Пакет прикладных программ "Проба-93

"

Для работы пакета прикладных программ необходим минимальный или базовый комплект персонального компьютера.

Программа требует около 1 мегабайта памяти на диске и около 300 килобайт оперативной памяти.

Пакет прикладных программ "Проба-93" разработан в среде управления базами данных FoxPro, который является мощным инструментом обработки данных, как в интерактивном режиме, так и при составлении программ.

Пакет прикладных программ внешне представляет собой систему меню выбора, окон ввода и информационных окон, с помощью которых программа взаимодействует с пользователем. Интерфейс программы разработан в соответствии со стандартами фирмы IBM.

ППП состоит из отдельных процедур и функций.

Впроцессе работы ППП использует несколько баз данных, содержащих нормативно - справочную информацию. Сведения об используемых базах данных приведены в табл. 5.13

Втабл. 5.14 приведен список файлов, входящих в пакет прикладных программ "Проба-93", и полная информация о них.

Файл исходных данных представляет собой базу данных и может использоваться для расчетов и корректировки неограниченное число раз. Он содержит всю исходную информацию по пробной площади и является объектом для расчетов. Его структура содержит поля для записи следующей информации:

• общие сведения по пробной площади;

• ведомости перечета по двенадцати элементам леса;

• ведомость перечета подроста;

• ведомость перечета подлеска.

Текстовый файл содержит полную информацию о пробной площади и предназначен для вывода на печать как документа.

 

 

 

- 110 -

 

 

 

 

Таблица 5,13

Базы данных нормативно-справочной информации

Имя файла

 

Размер,байт

 

Назначение

#D-H-RH

 

30494

 

БзД для определения разрядов высот

#POR-H-V

 

4476

 

БзД для определения объемов стволов

#BONITET

 

3010

 

БзД для определения класса бонитета

#H-G-M

 

3438

 

БзД сумм площадей сечений при полноте 1,0

 

Перечнь файлов,входящих в пакет прикладных программ

 

 

―Обработка пробных площадей‖

Имя файла

 

Размер,

 

Назначение

 

 

байт

 

 

#PROBA.BAT

 

104

Файл для запуска программы

#PR.DBF

 

19718

Шаблон для создания файла исходных

 

 

 

данных

#PROBA.INT

 

289

Окно главного меню

#D-H-RH

 

30494

Бзд для определения разряда высот

#POR-H-V

 

4476

Бзд для определения обьемов стволов

#BONITET

 

3010

Бзд для определения класса бонитета

#H-G-M

 

3438

Бзд сумм площадей сечений при полноте 1,0

#PROBA.INT

 

-

Файл процедур

В процессе работы программа сама создает файлы. Их назначение и сведения о них приведены в табл. 5.15.

Таблица5,15 Файлы,создаваемые пакетом прикладных программ‖Обработка

пробных пдощадей‖

Назначение

Тип

Расширение

Размер

База данных

База данных

FID

20Кбайт

исходной

 

 

 

информации

 

 

 

Документ для

Текстовый

TXT

10Кбайт

печати

 

 

 

Особенности алгоритма

Алгоритм ППП "Проба-93" реализован в соответствии с ОСТ 56-69-83 "Пробные площади лесоустроительные". Но есть и дополнения, например: определение средней высоты, реализовано в виде пользовательской функции, вызываемой программой расчетов. Передаваемыми параметрами являются средний диаметр и порядковый номер элемента леса. Для расчета этих параметров подпрограмма использует замеры высот и диаметров модельных деревьев. Математическая модель кривой высот имеет вид:

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.