Методология дистанционного мониторинга древостоев и транспортных потоков древесины

Abstract

The paper presents a remote monitoring system based on the radio-frequency identification with the use of the Radio Frequency Identification (RFID) tags. When stand monitoring and timber transfer we use the information technology of data acquisition and processing about the state of a stand and wood origin. The purpose of the work is the use of the RFID technology for forest stands monitoring and timber transfer by the federal and regional roads. The main objective is to establish the technical capabilities of the RFID technology in the forest management, as well as the identification of the main criteria of remote monitoring for the operational forest management and logging in the framework of sustainable forest management. We use the methods of mathematical modeling of the radio waves in a forest, which contain a tool for the practical implementation of this concept. We have investigated and evaluated the possible features and applications of the RFID devices for remote monitoring of the forest stands and round wood. The results explaining the methodology of the timber transfer control are presented in the form of graphs and formulas. The paper considers a number of feasible directions in the use of the RFID tags: an automated control to prevent the illegal felling of certain forest areas of significant commercial value; informational provision and supply of safety of wood with a simultaneous legality checking of origin; early fire prevention; establishment of the permanent samples with the formation of a "personified" database of the survivor characteristics; automated accounting and valuation of wood resources in the localized areas of a forest; navigation in the control systems of production machines in felling, including selective cutting. The proposed control of the standing crops uses the informational technologies of data acquisition and processing about their condition, as well as data of the transported timber origin.

Предложена система дистанционного мониторинга, основанная на радиочастотной идентификации с использованием Radio Frequency Identification (RFID) меток. При мониторинге древостоев и перемещении древесины применяют информационные технологии сбора и переработки данных о состоянии древостоя и происхождении древесины. Цель работы – показать возможность использования радиочастотной технологии мониторинга древостоев и перемещения древесины по дорогам федерального и регионального значения. Основной задачей является установление технических возможностей радиочастотной идентификации в технологии лесопользования, а также определение основных критериев дистанционного контроля для оперативного управления лесным хозяйством и лесозаготовками в рамках устойчивого лесоуправления. В работе использованы методы математического моделирования распространения радиоволны в лесу, которые содержат инструмент для практической реализации данной концепции. Нами исследованы и оценены возможные особенности и варианты применения RFID устройств при дистанционном мониторинге древостоев и перемещении круглых лесоматериалов. Результаты, поясняющие методологию контроля перемещения лесоматериалов, представлены в виде графиков и формул. Рассмотрен ряд возможных направлений по применению RFID меток: автоматизированный контроль в целях предотвращения незаконной рубки отдельных лесных массивов, имеющих значительную коммерческую ценность; информационное обеспечение поставок и сохранности лесоматериалов с одновременным контролем законности их происхождения; раннее предупреждение пожаров; закладка постоянных пробных площадей с формированием «персонифицированной» базы данных таксационных характеристик; автоматизированный учет и таксация ресурсов древесины на локализованных участках леса; навигация в системах управления технологическими машинами при реализации рубок, в том числе выборочных. Предлагаемый контроль древостоев на корню использует информационные технологии сбора и переработки данных о их состоянии, а также данные о происхождении перемещаемых лесоматериалов.