CC BY
37
ГЛАВНАЯ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ НОВОСТИ КОНТАКТЫ
ПIrpogí-V экон
экономика
УВАЖАЕМЫЕ ЧИТАТЕЛИ И АВТОРЫ!
Электронный научный журнал «Аэкономика: экономика и сельское хозяйство» (ISSN: 2500-0861) включен в РИНЦ, ЦНСХБ, КиберЛенинку. Данные выгружаются в БД: Google Scholar, OCLC WorldCat, EBSCO, ROAR, BASE, OpenAIRE, RePEc. Научные статьи публикуются ежедневно. Ежемесячная аудитория: более 10 000 уникальных пользователей. Приглашаем авторов к бесплатной публикации научных статей.
ОБЕСПЕЧЕНИЕ УЧЕТА ДРЕВЕСНЫХ РЕСУРСОВ И КОНТРОЛЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ ПРОИЗВЕДЕННОЙ
ПРОДУКЦИИ
Главная страница журнала
Mainstreaming forest resources and control of output displacement
Экономические науки
УДК 630.32, 657.6.
Сельскохозяйственные науки
О журнале
Редакция
Общая лента
Выпуски
27.01.2017
Выходные сведения:
Кривошеева Р.Н. Обеспечение учета древесных ресурсов и контроля перемещений произведенной продукции // Аэкономика: экономика и сельское хозяйство, 2017. № 1 (13). URL: http://aeconomy.ru/science/economy/obespechenie-ucheta-drevesnykh-resu/
Авторы:
Кривошеева Р.Н., асп. кафедры «Технологии лесопользования и ландшафтного строительства», ФГБОУ ВО Тихоокеанский государственный университет, Хабаровск, (680035 Россия, г. Хабаровск, ул. Тихоокеанская, 136), e-mail: [email protected]
Опубликовать статью. Авторам Authors:
Krivosheeva R.N., asp. kafedry «Tehnologii lesopol'zovanija i landshaftnogo stroitel'stva», FGBOU VO Tihookeanskij gosudarstvennyj universitet, Habarovsk, (680035 Rossija, g. Habarovsk, ul. Н°В°сга Tihookeanskaja, 136), e-mail: [email protected]
Экономика
Ключевые слова:
учет, маркировка, алгоритм, дистанционное зондирование лесов, автоматизация управления
Сельское хозяйство
Keyword:
accounting, marking algorithm, remote sensing of forests, management automation
Это интересно Аннотация:
В работе отражены возможности лесного хозяйства и предприятий промышленности для практической организации автоматизированного учета лесных ресурсов стандартными средствами в соответствии с предложенными методами и обеспечения контроля перемещений древесины путем ее автоматического клеймения и последующей идентификации техническими средствами и доступным программным обеспечением. Системный анализ в информационной системе лесопромышленного предприятия фактических данных о лесных ресурсах, полученных методами дистанционного зондирования лесных земель, способствует получению точных количественных оценок эффективности практической эксплуатации лесосек. Предлагаемый метод алгоритмического управления процессами учета лесных ресурсов и произведенной древесины в адресной базе данных и среде «Единой государственной автоматизированной информационной системе учета древесины и сделок с ней» строится в соответствии с нормами права. Разработка системы автоматизированного управления процессами учета лесных ресурсов планируемых в рубку и информационных потоков производства и дальнейшей реализации древесины предприятия опирается на тематический слой предварительно созданных цифровых пространственных моделей реальных эксплуатационных лесных участков с использованием дистанционных методов сбора данных. По сути, отличие применения виртуальных меток растущих деревьев от известных способов является новизной и позволяет автоматизировать процесс в ходе подготовки лесосеки, связывать данные о каждом дереве и их точные географические координаты в корпоративной информационной системе. Разработанные технология автоматизированного управления процессами учета и метод формирования виртуальных меток деревьев древостоя, способ автоматической клеймение производимой
продукции на лесосеке. Предлагаемый способ и набор аппаратно-программных средств защиты информации связывания полученной информации с базами данных предприятия и ЕГАИС, предоставляет полный и открытый учет эксплуатируемых лесных ресурсов и возможность мониторинга перемещений древесины с применением технических средств.
Annotation:
The paper reflects the possibility of forestry and industrial enterprises for the practical organization of the forest resources of the automated accounting standard equipment in accordance with the proposed methods and monitoring of timber movements through its automatic marking and the subsequent identification of technical resources and available software. System analysis in the information system of a timber industry enterprise of actual data on forest resources, obtained by the methods of remote sensing of forest land contributes to obtaining accurate quantitative assessments of the effectiveness of the practical operation of cutting areas. The proposed method is an algorithmic process management of forest resources accounting and produced wood in the address database and the environment "of the Unified State Automated Information System timber accounting and transactions with it" is constructed in accordance with the law. Development of an automated process control system of accounting of forest resources planned for harvesting and production of information flows and the further implementation of enterprises of wood based on the thematic layer of pre-built digital spatial models of real operational forest areas using remote sensing techniques. In fact, unlike the use of virtual marks of growing trees by known methods it is novel and allows you to automate the process in the preparation of the cutting area, to link data about each tree, and their exact geographical coordinates in the corporate information system. The automated process control technology and accounting method for forming virtual tags tree stand, a method for automatically marking products on the cutting area. The proposed method and a set of hardware and software for the protection of information obtained binding information from the database and enterprise data EGAIS, provides a full and open account of exploited forest resources and the ability to monitor timber movements with the use of technical means.
Введение; Развитие отечественных методов учета произведенной древесины, средств её дистанционного мониторинга и контроля ее перемещений, определяется нормами лесного и административного права.
В современных условиях возросли требования к точности информации о лесных ресурсах и принятию стратегически важных решений выбора технологии и техники промышленного лесопользования. На передний план выдвигаются и такие важные задачи как учет лесных ресурсов, методы маркировки и сбора данных о происхождении и перемещениях древесины [16]. Проблеме учета и маркировки древесины посвящено много работ, в которых предлагаются различные алгоритмы и средства обеспечения учета [1-3, 7, 9, 11, 14-20]. При этом следует отметить, что в указанных источниках используется ручной труд для осуществления работ по учету и маркировке древесины. Это обстоятельство существенно снижает эффективность указанных методов учета.
Материал и методы; Эффективным инструментом, обеспечивающим оперативность и результативность управления деятельностью лесопромышленных предприятий, являются автоматизированные геоинформационные системы. Геоинформационные технологии позволяют создать единое оптимально организованное информационное пространство предприятий, дают возможность производить эффективный обмен информацией между ее подразделениями, оперативно интегрировать внешнюю информацию в целях научного обоснования практических
действий. Одним из передовых методов и технологий дистанционного получения информации в решении задач мониторинга лесов, изучения и измерения параметров лесного покрова является лазерное зондирование [4-6]. Применение высокоточных систем глобального спутникового позиционирования, бортовой лазерной и цифровой видеосъемки характеристик земной поверхности и лесной растительности позволяют дистанционно измерять геометрических параметров наземных объектов с сантиметровой точностью [6]. Разработка и реализация подобной системы предопределяет моделирование ее компонентов и их взаимосвязей.
Одним из подходов к построению информационной модели учета лесных ресурсов является алгоритмическое моделирование, построенное на интеграции классических имитационных моделей и экспертной подсистемы с пространственными цифровыми моделями рельефа и лесных ресурсов [4-6]. Под алгоритмической совокупностью блоков модели в работе понимаются такие, в которых основные управляющие звенья описываются математическими конструкциями, включающими логические условия, приводящие к разветвлению вычислительного процесса в требуемых частях вычислительного процесса. А управление исходными данными выполняется расчетным блоком, имитирующим поведение элементов изучаемых объектов и взаимодействий между ними в процессе функционирования систем и средств учета древесины и контроля ее перемещений.
Основное содержание метода учета древесины для промышленного лесопользования и его особенности раскрываются в следующем обобщенном алгоритме [6]:
1. Выполняется сбор и подготовка исходных данных и их анализ.
2. Осуществляется пространственное моделирование рельефа местности, интерполируемая кривыми на основе В-сплайнов построенная по вершинам р; (1=1,2... п; п 3 т) с весами м,, может быть описана в каждой своей точке при условии tmin < t < tmax с помощью стандартного радиус - вектора:
''(О = —Р, '' — .где П = У (¿М
(1)
3. Далее в цифровой модели рельефа лесного участка создаются следующие тематические слои и математические модели предмета труда:
- лесохозяйственная классификация;
- пространственно-математическое моделирование каждого к-го дерева с определением координат стволов Sk = f(x,y,z) возраст Тк, диаметр ствола Dстk, формы и диаметра его кроны
Dкрk.
4. Выполняется количественная оценка отведенного лесосечного фонда и оценка потенциального выхода z-го сортимента
SрУбjZ = f Нк, Dстk, Ск).
5. Производится планирование работ и выбор наиболее эффективного пути следования лесозаготовительного комбайна Й Sk, Sреп|, Sрубj, SрубjZ, Й, Уопт).
6. Генерируется программы систем автоматического управления PСАУ=f(г(t), Sk, Sреп|, Sрубj, SрубjZ, Й, Vопт) соответственно лесозаготовительных РСАУл комбайнов и транспортных РСАУт модулей.
7. Генерируется подпрограммы маркировки Ррм и учета Рру перемещений SрубjZ и клеймения произведенной продукции для РСАУл комбайна и РСАУт транспортного модуля.
Результаты и обсуждение; Таким образом, совокупное сочетание действий направленных на обеспечение учета древесины может быть отражено в корпоративной информационной системе и позволит повысить прозрачность эксплуатации лесов, лечь в основу добровольной сертификации, а также обеспечить потребителей адресной информацией о производимой продукции [13].
Важным элементом алгоритма учета является техническая часть, конструктивное решение которой позволяет автоматизировать процесс клеймения произведенной продукции, что существенно повысит эффективность указанного элемента лесосечных работ [8].
Для осуществления автоматического клеймения производимой древесины на захватно-срезающем устройстве комбайна установлено приспособление и его функционирование реализуется следующим образом. Комбайн выдвигается на делянку, выполняет манипулятором 1 наводку на дерево, срезание деревьев захватно-срезающем устройством 4, их клеймение приспособлением 3 и первичную обработку процессорной головкой 2 (рис. 1).
Рис.1. Схема лесного комбайна снабженного приспособлением для клеймения произведенной
продукции.
Срезание деревьев и их первичную обработку, а также механизмы хранения идентификаторов в магазине и их подачи к приспособлению для внедрения в древесину осуществляют известными способами, а клеймение производимой продукции электронными идентификаторами следующим образом. После срезания дерева (или отрезания текущего готового сортимента) осуществляют клеймение будущей продукции встроенным в процессорную головку приспособлением путем внедрения в волокна древесины модифицированного электронного идентификатора. А уже после клеймения дерева (или оставшейся части) осуществляют первичную обработку будущей продукции. Далее вся имеющаяся информация о производимой продукции (сортименте) связывается с уникальным кодом идентификатора и передается для учета в соответствующую базу данных. Клейменая продукция в случае необходимости, может быть, подвергнута инспектированию техническими средствами [4-6, 8, 12, 13].
Функционирование считывателя заклейменной древесины в целях контроля ее передвижений осуществляется известными способами, а идентификация группы уникальных кодов электронных идентификаторов (клейма) с помощью встроенных в считыватель известных программно-аппаратных средств, использующих процедуру антиколлизии принимаемых сигналов.
Выводы.
1. Разработанный метод электронного виртуального учета деревьев позволяет формировать базу данных и использовать полученную информацию при планировании операций лесосечных работ и автоматическом управлении движением ЛЗМ в условиях неопределенностей леса, а также для формирования объективных информационных отчетов, подготовки электронного отвода лесосеки и добровольной лесной сертификации.
2. Предложенный способ физического клеймения заготовленной древесины предназначен для выполнения её бесконтактной идентификации, учета и контроля происхождения и передвижений, как в корпоративной базе данных, так и в единой государственной автоматизированной информационной системе учета древесины и сделок с ней, предусмотренных действующей нормой статьи 50.6 "Лесного кодекса Российской Федерации" от 04.12.2006 N 200-ФЗ.
3. Предложенная совокупность, методов, алгоритмов и технических средств позволяет повысить эффективность учета произведенной древесины и контроля ее перемещений. Кроме того операции обработки деревьев и клеймения произведенной продукции выполняются в автоматизированном режиме за один технологический цикл в рамках обработки одного дерева.
Библиографический список
1. Автоматизированная информационная система учета оборота древесины
- АИС «ЛУЧ-Регион». Режим доступа: URL: http://www.datascan.ru/systems/forrest/forrest.htm (доступ свободный).
2. Герц Э.Ф., Санников С.П. Методика проведения мониторинга движения сырьевых потоков в лесопромышленном производстве на основе RFID-технологии // Формирование регионального лесного кластера: социально-экономические и экологические проблемы и перспективы лесного комплекса. Матер. VIII междунар. науч.-техн. конф. - Екатеринбург : УГЛТУ, 2011. - С. 354-358.
3. Информационная система комплексного дистанционного мониторинга лесов «Вега-Приморье» // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2016. Т. 13. No 5. С.
11-28
4. Казаков Н.В. Автоматизация процессов в лесозаготовительном производстве / Н.В. Казаков, М.А. Садетдинов // Философия современного природопользования в бассейне реки Амур : сб. докл. международ. экол. семинара (Хабаровск, 4-11 мая 2014 г.) / под ред. проф. П. Б. Рябухина. - Хабаровск : Изд-во Тихоокеан. гос. ун-та. 2013. - С. 51-56.
5. Казаков Н.В. Автоматизированные системы управления процессами промышленного лесопользования / Н.В. Казаков, А.В. Абузов // Инженерный вестник Дона (Электронный журнал). 2014. No 2. - Режим доступа: http://www.ivdon.ru/ru/magazine/archive/n2y2014/2426 (доступ свободный).
6. Казаков Н.В. Системы промышленного лесопользования в темнохвойных лесах Дальневосточного региона: - Хабаровск : Изд-во Тихоок. гос. ун-та. 2013. - 99 с.
7. Морозов Г.Ф. Учение о лесе. - М.; Л.: Сельхозгиз. 1928. - 365 с.
8. Патент РФ No 153577. Агрегат для лесопользования / Казаков Н.В., Кривошеева Р.Н. // опубл. 27.07.2015. Бюл. No 21.
9. Патент РФ No 2589325. Способ мониторинга перемещения и автоматического контроля легальности заготовки круглых лесоматериалов в цепи поставок / Симоненков М.В., Салминен Э.О., Бачериков И.В. // опубл. 10.07.16. No 19.
10. Рябухин П.Б. Лесозаготовки на Дальнем Востоке - состояние и перспективы: Монография / П.Б. Рябухин, А.П. Ковалев, Н.В. Казаков,
Е.В. Луценко. // - Хабаровск: Изд-во ФГУ ДальНИИЛХ, 2010. - 283 с.
11. Санников С.П., Герц Э.Ф., Дьячкова А.А. Методология дистанционного мониторинга древостоев и транспортных потоков древесины // Известия ВУЗов. Лесной журнал. 2016. No3 (351). С. 109-115.
12. Свид. об офиц. рег. программы для ЭВМ No 2011615126. Программный комплекс автоматизированного расчета, оптимизации и прогнозирования применимости лесозаготовительных систем машин и технологий: «Predic applic 1.0» / Н.В. Казаков, М.А. Садетдинов // - М.: Роспатент. 2011.
13. Свид. о гос. рег. программы для ЭВМ No 2016617425. Программный комплекс для информационно-управляющей системы лесозаготовительного предприятия / Казаков Н.В., Кривошеева Р.Н. // - М.: Роспатент. 2016.
14. Систему маркировки заготавливаемой древесины протестируют в Иркутской области. URL: https://www.irk.ru/news/20160429/wood/
15. Технологии отслеживания перемещения древесной продукции. Контроль и мониторинг цепочек поставки и соблюдения законодательства в лесной промышленности. - М., 2004. 68 с.
16. Gorbenko A. A system of intelligent algorithms for a module of onboard equipment of mobile vehicles / A. Gorbenko // International journal of mathematical analysis N.47. - V.7. 2013. - P. 2317-2331.
17. Korpela I. et al. Small-footprint discrete-return LIDAR in tree species recognition // Proceedings of the ISPRS. 2009. - P. 2-5.
18. Krassi B.A., Tuominen J.O. Virtual prototyping for integration of the control system design chain // Proc. LASTED Internat. Conf. "Modelling and Simulation", Palm Springs, USA, February 24-26, 2003. - P. 99-105.
19. Ringdahl O. Automation in forestry: development of unmanned forwarders. Doctoral Thesis. Department of Computing Science, Umea University. 2011. - 38 p.
20. Wulder M. et al. Lidar plots—A new large-area data collection option: Context, concepts, and case study // Canadian Journal of Remote Sensing. - No5. Т.38. 2012. - Р. 600-618.
References
1. Avtomatizirovannaja informacionnaja sistema ucheta oborota drevesiny - AIS «LUCh-Region». Rezhim dostupa: URL: http://www.datascan.ru/systems/forrest/forrest.htm (dostup svobodnyj).
2. Gerc Je.F., Sannikov S.P. Metodika provedenija monitoringa dvizhenija syr'evyh potokov v lesopromyshlennom proizvodstve na osnove RFID-tehnologii // Formirovanie regional'nogo lesnogo klastera: social'no-jekonomicheskie i jekologicheskie problemy i perspektivy lesnogo kompleksa. Mater. VIII mezhdunar. nauch.-tehn. konf. - Ekaterinburg : UGLTU, 2011. - Pp. 354-358.
3. Informacionnaja sistema kompleksnogo distancionnogo monitoringa lesov «Vega-Primor'e» // Sovremennye problemy distancionnogo zondirovanija Zemli iz kosmosa. 2016. T. 13. No 5. Pp. 11-28
4. Kazakov N.V. Avtomatizacija processov v lesozagotovitel'nom proizvodstve /
N.V. Kazakov, M.A. Sadetdinov // Filosofija sovremennogo prirodopol'zovanija v bassejne reki Amur : sb. dokl. mezhdunarod. jekol. seminara (Habarovsk, 4-11 maja 2014 g.) / pod red. prof. P. B. Rjabuhina. - Habarovsk : Izd-vo Tihookean. gos. un-ta. 2013. - Pp. 51-56.
5. Kazakov N.V. Avtomatizirovannye sistemy upravlenija processami promyshlennogo lesopol'zovanija / N.V. Kazakov, A.V. Abuzov // Inzhenernyj vestnik Dona (Jelektronnyj zhurnal). 2014. No 2. -Rezhim dostupa: http://www.ivdon.ru/ru/magazine/archive/n2y2014/2426 (dostup svobodnyj).
6. Kazakov N.V. Sistemy promyshlennogo lesopol'zovanija v temnohvojnyh lesah Dal'nevostochnogo regiona: - Habarovsk : Izd-vo Tihook. gos. un-ta. 2013. - 99 p.
7. Morozov G.F. Uchenie o lese. - M.; L.: Sel'hozgiz. 1928. - 365 p.
8. Patent RF No 153577. Agregat dlja lesopol'zovanija / Kazakov N.V., Krivosheeva R.N. // opubl.
27.07.2015. Bjul. No 21.
9. Patent RF No 2589325. Sposob monitoringa peremeshhenija i avtomaticheskogo kontrolja legal'nosti zagotovki kruglyh lesomaterialov v cepi postavok / Simonenkov M.V., Salminen Je.O., Bacherikov I.V. // opubl. 10.07.2016. No 19.
10. Rjabuhin P.B. Lesozagotovki na Dal'nem Vostoke - sostojanie i perspektivy: Monografija / P.B. Rjabuhin, A.P. Kovalev, N.V. Kazakov,
E.V. Lucenko. // - Habarovsk: Izd-vo FGU Dal'NIILH, 2010. - 283 p.
11. Sannikov S.P., Gerc Je.F., Djachkova A.A. Metodologija distancionnogo monitoringa drevostoev i transportnyh potokov drevesiny // Izvestija VUZov. Lesnoj zhurnal. 2016. No3 (351). Pp. 109-115.
12. Svid. ob ofic. reg. programmy dlja JeVM No 2011615126. Programmnyj kompleks avtomatizirovannogo rascheta, optimizacii i prognozirovanija primenimosti lesozagotovitel'nyh sistem mashin i tehnologij: «Predic applic 1.0» / N.V. Kazakov,
M.A. Sadetdinov// - M.: Rospatent. 2011.
13. Svid. o gos. reg. programmy dlja JeVM No 2016617425. Programmnyj kompleks dlja informacionno-upravljajushhej sistemy lesozagotovitel'nogo predprijatija / Kazakov N.V., Krivosheeva R.N. // - M.: Rospatent. 2016.
14. Sistemu markirovki zagotavlivaemoj drevesiny protestirujut v Irkutskoj oblasti. URL: https://www.irk.ru/news/20160429/wood/
15. Tehnologii otslezhivanija peremeshhenija drevesnoj produkcii. Kontrol'
i monitoring cepochek postavki i sobljudenija zakonodatel'stva v lesnoj promyshlennosti.
- M., 2004. 68 p.
16. Gorbenko A. A system of intelligent algorithms for a module of onboard equipment of mobile vehicles. International journal of mathematical analysis No 47. - V.7. 2013. - Pp. 2317-2331.
17. Korpela I. et al. Small-footprint discrete-return LIDAR in tree species recognition. Proceedings of the ISPRS. 2009. - Pp. 2-5.
18. Krassi B.A., Tuominen J.O. Virtual prototyping for integration of the control system design chain. Proc. LASTED Internat. Conf. "Modelling and Simulation", Palm Springs, USA, February 24-26, 2003.
- P. 99-105.
19. Ringdahl O. Automation in forestry: development of unmanned forwarders. Doctoral Thesis. Department of Computing Science, Umea University. 2011. - 38 p.
20. Wulder M. et al. Lidar plots—A new large-area data collection option: Context, concepts, and case study. Canadian Journal of Remote Sensing. - No 5. T.38. 2012. - Pp. 600-618.
Возврат к списку
,Прибыльный Торговый Робот ?£ Бесплатный советник для валютных рынков. До 1 200% годовых! 18+ шт 1 ПОЛУЧИТЬ 1
© 2014-2017 Электронный научный журнал «Аэкономика: экономика и сельское хозяйство», срочная бесплатная публикация научных статей, 16+ ISSN: 2500-0861, журнал включен в РИНЦ, ЦНСХБ, КиберЛенинку. БД: Google Scholar, OCLC WorldCat, EBSCO, ROAR, BASE, OpenAIRE, RePEc. INNOV - разработка сайта, Нижний Новгород КОНТАКТЫ
