Planejamento florestal otimizado considerando áreas mínimas e máximas operacionais de colheita

Abstract

Resumo: Questões espaciais relacionadas ao padrão resultante das atividades de colheita florestal vem se tornando um importante componente do planejamento florestal. Geralmente estas questões são incluídas em cenários de planejamento através de consideração de relações de vizinhança entre talhões. A maior parte da literatura a respeito da inclusão de questões espaciais no planejamento se refere às restrições para limitar a área máxima de colheita. Restrições de área máxima de colheita são vistas como uma maneira de beneficiar a fauna e reduzir impactos ao solo florestal causado pelo maquinário. Este problema de planejamento é tratado no quarto capítulo deste trabalho, que tem por objetivo a incorporação de restrições de área máxima utilizando as abordagens URM e ARM a um cenário de planejamento florestal otimizado de uma floresta composta por 236 talhões do gênero Pinus e Eucalyptus. Inicialmente propostas para beneficiar a fauna, a fragmentação causada por restrições que limitam a área máxima de colheita podem ter um efeito negativo sobre a mesma, reduzindo a área de habitat interior. Adicionalmente, a fragmentação das áreas de colheita causa o aumento no custo das operações envolvidas nesta atividade. Neste contexto, o objetivo do capítulo 5 foi o de introduzir restrições para a formação de blocos de colheita respeitando uma área mínima determinada, avaliando os efeitos desta restrição sobre a configuração espacial dos talhões e receita advinda da floresta. No sexto capítulo, ainda sobre a ótica da formação de blocos de colheita, são estudadas alternativas para promover a agregação das áreas de colheita, através da maximização das adjacências entre talhões em um mesmo ano do horizonte de planejamento. Foram avaliados para tal fim modelos de Programação Linear Inteira Mista e modelos de Goal Programming. No último capítulo, ainda sobre a ótica da agregação das áreas de colheita, se buscou a conectividade dos talhões a serem colhidos em um mesmo ano do horizonte de planejamento. Para tal, foi aplicado um modelo baseado no problema da arborescência mínima. Os efeitos da inclusão de critérios para a formação de blocos de colheita foram avaliados com base no agendamento espacial da colheita e na alteração do VPL gerado pela floresta. Palavras chave: planejamento espacial, otimização, agregação da colheita florestal

Abstract: Spatial relationships related to the pattern resulting from forest harvest activities have become an important component of forest planning. Usually, these spatial relationships are included in forest planning scenarios through the consideration of neighborhood relationships between the stands. The major part of literature regarding the consideration of spatial questions is related to limiting the maximum harvest area. Limiting the maximum harvest area is viewed as a way to benefit wildlife and reduce the impacts on the soil caused by the machinery. This planning problem is addressed in the fourth chapter of this study, which has the objective of including maximum area constraints applying URM and ARM approaches in an optimized forest planning model of a forest composed by 236 Pinus and Eucalyptus stands. Initially proposed to benefit wildlife, the fragmentation caused by the constraints that limit the maximum harvest area can have a negative impact on the wildlife, reducing the interior habitats. Additionally, the fragmentation of harvest area causes an increase in the cost of the harvesting operations. In this context, the objective of chapter 5 was to introduce constraints for blocking harvesting activities, respecting a minimum area and evaluate its effect on the spatial configuration of stands scheduled for harvesting and on the receipt coming from the forest. In the sixth chapter, still addressing the clustering of harvest activities, approaches to promote the aggregation of stands are studied. This is addressed through the maximization of adjacencies between stands in a same year of the planning horizon. For performing this analyses models of Mixed Integer Linear Programming and Goal Programming were tested. In the last chapter, still aiming for aggregating the harvesting areas, it was sought to obtain the connectivity of stands to be harvest in the same year of the planning horizon. To achieve the connectivity, a model based in the minimum spanning tree problem was applied. The effects of inclusion of the clustering criteria was evaluated based on the spatial distribution of stands scheduled for harvesting and in the variation of the NVP generated by the forest. Key words: spatial planning; optimization; clustering forest harvesting