关于造林规划设计系统的探讨

森林对维持陆地生态系统的平衡起着支撑作用, 造林是林业生产的基础工作, 是补充

森林资源的主要途径。

一、造林规划设计

造林工作各环节中最首要、重要的是造林规划设计。科学地进行造林规划设计, 可以提高工作效率。造林规划设计包括造林规划和造林设计, 是一项综合性的工作。造林规划根据本地区的自然条件和社会经济条件, 在相应的或者上一级的林业区划的指导下, 对造林工作进行的粗线条安排。造林设计根据自然规律和经济规律, 在造林规划设计的原则指导下和宏观控制下, 编制造林技术设计方案。

造林设计的具体任务包括两个部分:树种选择和造林技术设计。根据适地适树原则, 树种选择在不同地块上选定最适合的一个或多个树种;造林技术设计包括整地方式、密度大小、树种组成、造林方法等, 是实现造林目标的具体技术措施和方法保证。造林设计是直接指导广大林农施工作业的技术性文件, 是体现适地适树原理、发挥立地的最大生产潜力, 最终体现人类利益的设计书。

在实际工作中, 用科学方法做出造林设计后, 在满足这些约束条件下, 为达到获得最大经济收益目标, 要编制整个林场或县、市作业区内造林树种选择的最佳方案。造林规划的任务包括制定造林规划、提供造林设计, 提高造林成效, 指导造林施工。

造林规划设计的主要影响因素是自然地理条件和社会经济条件。造林规划设计的基本依据是造林地的立地条件, 还必须考虑与经济社会和地方经济的协调发展。

二、计算智能优化算法

最优化问题指按照给定的标准在某些约束条件下选取最优的解集, 在目标确定下使用最少的资源。为了使目标函数达到最优的目标所提出的求解方法称为最优化方法。在经济管理学上就是在一定财力、物力和人力资源条件下, 使经济效果达到最大, 使投入的财力、人力和物力达到最小的系统科学方法。

计算智能就是基于结构演化的智能, 是以生物进化的观点认识和模拟智能。在优胜劣汰的过程中, 适应度高结构被保存下来。计算智能的主要方法有人工神经网络、遗传算法、遗传程序、模拟退火、局部搜索等, 它广泛应用于模式识别、知识自动获取等方面, 是一种仿生算法。典型的代表如模拟退火算法、遗传算法、免疫算法、蚁群算法等通过自适应学习的特性, 这些算法达到了全局优化的目的。改进自适应遗传算法是一种反复迭代的搜索算法, 通过多次进化逐渐接近最优解而不是恰好等于最优解, 因此常常需要确定收敛依据, 即算法的终止条件。

三、造林规划的优化模型设计

造林作业区的选择来源于:培育目标的不同来决定作业区、自然地理条件的不同来决定作业区、现有林小班经营状况的不同来决定作业区。造林树种的选择是造林工作成败的关键。不同的造林树种还影响造林技术措施决策的方式, 所以, 树种选择支持模型是造林决策支持模型的核心部分。进行决策规树种划时通常会考虑立地条件、培育目标两个条件。

造林规划设计要遵守适地适树的法则, 并根据当地经济条件、林业经营目的来选择最适宜的造林设计方案。最大限度发挥自然生产力, 使营林生产的经济效益最好。

立地信息模型。按小班区域进行立地类型划分, 目的是获取小班的立地条件类型。立地条件类型是具有相同的立地性能的造林地的总和。正确地划分立地条件类型, 是确保选择合适造林树种和合理的造林密度等造林规划设计的关键。立地信息主要的影响因子是地形因子和土壤因子。

树种选择支持模型。立地对树种的限制主要是根据造林树种的生态学和生物学特性需要与造林地的立地条件相适应, 通常称之为适地适树。培育目标是由林场经营区划所决定的, 是在决策者全面了解林场林种区划规划和作业区立地性状的前提下进行的。

造林决策模型。造林措施决策支持模型由整地方式决策支持模型、造林方法决策支持模型、造林密度决策支持模型组成。造林技术措施决策支持模型是对造林作业区在进行树种决策、立地类型划分与评价、林种决策与规划, 是对作业区的造林方法、造林密度、整地方式等进行设置与决策的模型。

造林规划系统设计。综合造林规划设计及其管理的需求, 为使系统的设计尽可能达到优化, 造林规划设计及其管理系统的建设遵循以下原则。

数据独立性原则:即数据的物理独立性和逻辑独立性。物理独立性是指用户数据在磁盘上的数据库中怎样存储。逻辑独立性是指应用程序与数据库的逻辑结构相互独立。

扩充性与开放性原则。指在系统设计时采用的模块化结构设计原则, 系统中模块的增减、修改或功能的改变都对该系统的影响不大, 有利于系统进行不断地完善和改进。

实用性原则。是系统设计的最终目标, 指在系统设计时应该考虑实际情况, 来满足现实的需要。系统应该通俗易懂、使操作者能很好地使用该系统。

系统性原则:各个模块在系统中是统一体, 整个系统的功能是各个功能模块的功能总和。

最后, 系统的功能层次结构主要分为文件菜单、信息查询菜单、造林规划模型菜单、改进自适应遗传算法应用菜单、运算结果菜单、系统设置菜单、帮助菜单。

摘要：造林规划设计要遵守适地适树的法则, 并根据当地经济条件、林业生产计划和经营情况来选择最适宜的造林设计方案, 最大限度发挥营林生产的经济效益。基于计算机智能算法的造林规划系统, 能充分利用计算机智能算法对造林规划进行静态和动态分析, 实现森林的永续利用。

关键词：造林规划,设计,优化

参考文献

[1] 桑景拴, 张昭.从森保角度谈造林规划设计设计的入手点, 防护林科技, 2007, 2

[2] 潘学东, 如何做好造林地作业设计, 天津农林科技, 2003, 2.