Sistema computacional e modelagem para simulação dinâmica da produção florestal

Abstract

Propõe-se uma metodologia para organizar, sistematizar e automatizar o processamento das várias seqüências de cálculos nas diversas fases da modelagem de dados, com precisão, para viabilizar o funcionamento de um simulador dinâmico da produção em povoamentos florestais, baseada na construção de um sistema computadorizado em cinco pacotes: (1) pacote Alturas –ajuste de funções para relação hipsométrica (RH) nas parcelas de dados de campo, em árvores cujas alturas foram medidas–; além de escolher a melhor função que retrata a curva das alturas de cada parcela, para estimar as alturas não medidas no campo, constrói a função hipsométrica genérica (FHG) para estimar as alturas não cobertas pela RH e para estimar as alturas dos centros de classe da distribuição diamétrica no simulador Dínamo, nas diversas idades de intervenção; (2) pacote Cubagem –montagem de bancos de dados com funções de forma por classe de idade, por classe de DAP e por classe de altura–; as funções de forma, assim distribuídas, reportam a sua variabilidade entre os limites mínimos e máximos de classes para essas variáveis, compondo mecanismo com precisão para distribuição da produção volumétrica em sortimentos de produtos florestais; (3) pacote Parcelas –processamento de inventário florestal das parcelas de campo, aplicando os modelos ajustados por Alturas e Cubagem–; além de gerar as estimativas das médias de elementos dendrométricos dos povoamentos, faz estratégico cálculo de teste de aderência para a função de distribuição de freqüências Weibull, escolhendo a melhor apresentação para o seu parâmetro a, por parcela, como subsídio ao pacote Atributos; (4) pacote Atributos –classificação de sítio nos dados do inventário e ajuste de modelos para projeção de estimativas de parâmetros dos povoamentos e de suas distribuições de freqüências, necessárias ao simulador Dínamo, processando informações do pacote Parcelas–; nesses cálculos, tem-se: (a) ajuste de 10 opções de apresentação do modelo de crescimento em variações do modelo de Richards; (b) ajuste e escolha da melhor função de sobrevivência dentre 4 modelos, por classe de sítio; (c) ajuste de sistema de modelos para projeção da função Weibull, em função de parâmetros estimados do povoamento, idade, N, hdom e G; (d) levantamento da idade de culminação em IMAG máximo por classe de sítio, em garantia de que somente povoamentos em estágio de “povoamento em densidade completa” sejam utilizados em ajustes dos modelos; (e) pesquisa para escolha da melhor opção do parâmetro a para a função Weibull, por classe de sítio; (5) pacote Dínamo –simulação dinâmica de tabela de produção florestal, utilizando informações dos pacotes anteriores–; compreende três focos de abrangências para o Manejo Florestal: (a) geral em evolução; (b) sortimento em produtos industriais; (c) estrutural em classes sociais. Com esse nível de detalhamento, pode-se saber, por exemplo, quantas toras se obtém para as diversas finalidades industriais e, ainda, quantas árvores cortar e em quais classes diamétricas, das classes sociais gerencialmente selecionadas, nas diversas épocas de desbaste. Dínamo leva em conta o crescimento dinâmico dos limites das classes sociais do povoamento e a mortalidade natural entre esses períodos.

A methodology is proposed to organize, systemize and computerize the process of data modelling, with precision, to enable a dynamic simulator of forest stand yield, based on a computer system of five program packages: (1) Alturas package –fitting hypsometric functions (IF) on stand data samples, by trees from which heights were measured–, it selects the best function for height stand curve, to estimate the heights that were not measured in the forest area, and makes the fitting of a generic hypsometric function (FHG) to estimate the heights, which are in outside areas of that best function fitting (IF) and to estimate the heights from each diameter class center of the diametric distribution using the Dínamo simulator for various thinning ages; (2) Cubagem package –construction of database systems with taper functions for age class, DBH class and height class–; the stem form functions with such distribution are in according with the variability between the limits of each class, and are essential precise instrument for the calculus of volume distribution in wood assortment for multiple forest products; (3) Parcelas package –process the forest inventory on stand data samples, through the Alturas and Cubagem fitted models–; it estimates the average stand parameters and makes the goodness-of-fit test for the Weibull frequency distribution function, to choose the best result for its a parameter, by each stand plot, as input to the Atributos package; (4) Atributos package –stand site index classification on stand data samples and fitting of models for averaged stand parameters and their frequency distribution projections, through the Parcelas package reports, in what way to serve Dínamo package–; it calculates: (a) the fitting of 10 options of yield growth model changes for the Richards models appearance; (b) the fitting of 4 models and choice of the best survive function, by each stand site index class; (c) the fitting of a system models for Weibull function projection, by estimated averaged stand parameters, such as age, N (number of trees/ ha), hdom (mean dominant height), G (basal area); (d) the search of the culmination age for the maximum basal area AMI (annual mean increment), by each stand site index class, to fit models only for stands by full stocked density; (e) the choice of the best appearance for the Weibull function a parameter, by each stand site index class; (5) Dínamo package –dynamic simulation of forest stand yield tables, through the preceding package reports–; it consists of three Forest Management general goals: (a) general development; (b) wood assortment for multiple industry products; (c) structured by standing social classes. By these goals details, it is possible know, for example, how many timber woods for multiple industry products can be obtained and, also, how many trees to cut on which diameter class from management selected standing social classes, by various thinning ages. Dínamo considers the dynamic development for the limits of each standing social class and looks the natural mortality between these periods.