Caminhamento ótimo para acesso às parcelas de inventário florestal

• Autor(a) principal: Marcatti, Gustavo Eduardo
• Data de Publicação: 2013
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: LOCUS Repositório Institucional da UFV
• Texto Completo: http://locus.ufv.br/handle/123456789/3138
• topic: Problema do caixeiro viajante; Otimização florestal; Sistemas de informações geográficas; Traveling salesman problem; Optimization forest; Geographic information systems; CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::RECURSOS FLORESTAIS E ENGENHARIA FLORESTAL::MANEJO FLORESTAL

O objetivo desse estudo foi desenvolver metodologias para otimização do acesso e do caminhamento às parcelas de inventário florestal, bem como implementá-las em um ambiente com interface gráfica para o usuário e integradas a um sistema de informações geográficas. Foram utilizados dados provenientes da empresa florestal Floresteca, de plantios de teca (Tectona grandis) situados no município de Rosário Oeste, Mato Grosso. A base de dados espaciais foi composta da localização de 80 parcelas de inventário distribuídas em 15 talhões e da rede de estradas florestais existentes no local. Normalmente as empresas florestais brasileiras adotam variações ou combinações de duas estratégias de acesso às parcelas: (1ª) caminhamento da estrada até a parcela e posteriormente da parcela até a estrada, e (2ª) caminhamento da estrada até a parcela e da parcela até uma série de outras parcelas, retornando-se, posteriormente, à estrada. Neste estudo adotou-se a 1ª estratégia. A otimização do acesso foi baseada no algoritmo do vizinho mais próximo. Este algoritmo, basicamente, determina os pontos da estrada mais próximos a cada parcela. Esses pontos são, então, considerados como a entrada da parcela. O problema do caminhamento entre as parcelas foi formulado como um problema do caixeiro-viajante (PCV) permitindo-se, contudo, a imposição da malha viária no processo de otimização. O PCV foi resolvido via formulação de programação linear inteira, sendo otimizado pelo algoritmo cutting-plane, disponível no software Concorde. Para fins de comparação, o problema foi também resolvido pelo método aproximativo do vizinho mais próximo, uma vez que o executor do inventário aplica esse algoritmo intuitivamente em campo. As metodologias foram implementadas usando-se a linguagem de programação Python e integradas ao software ArcGIS. A metodologia de acesso às parcelas otimiza o caminhamento entre a estrada e as parcelas de inventário florestal, e sua implementação computacional permite que a tarefa seja feita de forma automatizada. Com isso, obtêm-se aumento de eficiência tanto no planejamento do inventário quanto em sua execução. A metodologia de caminhamento otimiza o percurso entre as parcelas a serem inventariadas. A solução exata mostrou-se superior à solução aproximada, algo em torno de 17% em média.