Epsilon Archive for Student Projects

Abstract

Teknikutvecklingen i skogsbruket har under senare år avstannat och det finns en stor förväntan på nästa ”tekniksprång”. Samtidigt är debatten om skador på mark och vatten i skogsbruket högaktuell.

Denna rapport behandlar möjligheten att kunna öka effektiviteten i skogsbruket samtidigt som hänsyn tas till mark och vatten. Genom att använda flygburen laserskanning (LiDAR) och digitala terrängmodeller (DTM) har analyser över vattenflöden kombinerats med optimeringar av skotarens körvägar. Kombinationen ger möjlighet att planera ett optimalt skotningsarbete för en slutavverkning utefter vart på trakten vatten potentiellt kan finnas och även vart på trakten virkesvolymen finns. Förebyggande åtgärder mot körskador på mark och vatten kan på så sätt också planeras i förväg.

Denna studie är en fallstudie av två slutavverkningstrakter på vilka det gjordes fyra scenarier för hur skotningen skulle utföras. Tre av scenarierna optimerades avseende att minimera nyckeltalen körsträcka, medelskotningsavstånd, tidsåtgång och kostnad medan ett scenario fick representera den riktiga skotningen där samma nyckeltal hämtades från verkligheten. Skillnaden mellan de optimerade scenarierna utgjordes främst av olika placeringar av avlägg, körvägar och överfarter över vatten. Jämförelser mellan dessa och det scenario som representerade det verkliga utförandet kunde sedan göras.

I medeltal kortades körsträckan för de optimerade alternativen på första trakten med 22,4 procent och den andra trakten med 18,8 procent, jämfört med det verkliga skotningsförfarandet. De övriga nyckeltalen medelskotningsavstånd, tidsåtgång och kostnad håller samma relativa förbättring. Dessa uppskattades nämligen med körsträckan som en grundparameter.

Vidare utveckling bör vara att utveckla en optimering som utöver körsträckan även ger tidsåtgångar och kostnader för en skotares arbete. Kan detta erhållas blir beräkningar och realistiska jämförelser mellan skotningsalternativ möjliga att utföra. Först då kan en optimering av en skotares arbete börja göras i sin rätta bemärkelse.

Idag kan optimeringen ge lämpliga placeringar av huvudvägar för skotaren vilket visserligen kanske kan kallas för en optimering även om lösningen inte utgör optimum.

Technological development of Swedish forestry operations has in recent years decreased, leaving the forest industry waiting for more. Public discourses are contemporary concerning damages on soil and water caused by forestry operations. This study aims to make forestry operations more cost-effective while taking into account the forestry sectors overall goal to decrease damages on soil and water.

This case study used airborne laser (LiDAR) and digital terrain models (DTM) to analyze and map water flow. Routes of forwarders were optimized aiming to minimize the key indicators total driving distance, average forwarding distance, the time and costs. The study included two harvesting sites with four harvesting scenarios each. The first scenario represented the actual forwarding while the next three scenarios were optimized with aim to minimize the key indicators. Differences among the scenarios included placing of roadside storage, placing of machine trails and placing of water crossings. The scenarios served as base for comparative analyses.

Usage of the optimization showed an average decrease of the total driving distance of 22.4 and 18.8 percent for the two harvesting sites respectively. The other key indicators showed equal improvements. Areas sensitive for damages on soil and water were completely avoided in the model and minimized the ground impact.

The result shows that usage of LiDAR and DTM can simplify the placing of logistical important crossings leading to more cost-effective harvesting. Further development of models as this, should aim to display time and costs for the forwarder. Models as such could generate the possibility to compare different forwarding routes before the forest operations take place, and fully optimize the forwarding operations.