scholarly journals AN INTEGER LINEAR PROGRAMMING APPROACH APPLIED TO THE CERRADO (SAVANNA) MANAGEMENT

FLORESTA ◽  
2014 ◽  
Vol 44 (1) ◽  
pp. 1
Author(s):  
Henrique Moreira Dabien Haddad ◽  
Lucas Rezende Gomide ◽  
Bruno Rogério Cruz ◽  
Sérgio Teixeira Da Silva

AbstractCerrado presents great potential for the use of its resources, whether timber or non-timber, as fruits, firewood and charcoal. Thus, this study aimed to test the use of forest regulation model type I in a remnant of cerrado, applying the integer linear programming. The studied area was a remnant of cerrado sensu stricto located in São Romão – MG. The type of forest management carried out was the strip cutting. with post regeneration conduction. The model type I was applied generating 8 scenarios considering 14 years of planning horizon. The tested scenarios considered the area control, volume control and also both controls in the same model, where the objective function was to maximize the present value of revenues (PVR). After data processing it was observed that scenario 5 was the best, because it obtained the lowest amplitude variation (425 – 575 ha/year) and volume (18.000 – 21.000 m3/year) of the exploited surface limits, presenting a PVR of R$4,004,561.58. It is possible to conclude that the developed models were able to regulate the volumetric yield in constant flows over the planning horizon, representing a promising alternative for the sustainable planning of the wood resources of the cerrado.Keywords: Mathematical programming; forest regulation; forest management. ResumoUma abordagem aplicada da programação linear inteira no manejo do cerrado. O cerrado apresenta um grande potencial de uso de seus recursos, sejam eles madeireiros ou não madeireiros, como frutos, lenha e carvão vegetal. Assim, o trabalho teve como objetivo testar o uso do modelo tipo I de regulação florestal em um remanescente de cerrado utilizando a programação linear inteira. A área de estudo foi um remanescente de cerrado sensu stricto localizado em São Romão – MG. O regime de manejo elaborado foi o corte em faixas com posterior condução da regeneração. O modelo tipo I foi aplicado gerando 8 cenários em um horizonte de planejamento de 14 anos. Os cenários testados consideraram o controle por área, por volume, bem como ambos no mesmo modelo, sendo a função objetivo o valor presente das receitas (VPR) a ser maximizado. Após o processamento dos modelos observou-se que o cenário 5 foi o melhor, possuindo limites de área explorada (425 – 575 ha/ano) e volumétricos (18.000 – 21.000 m3/ano) com menor variação de amplitude, apresentando R$4.004.561,58 de VPR. Pôde-se concluir que os modelos formulados foram capazes de regular a produção volumétrica em fluxos constantes ao longo do horizonte de planejamento, em sua grande maioria, constituindo-se de uma alternativa promissora ao planejamento sustentável dos recursos madeireiros do cerrado.Palavras-chave: Programação matemática; regulação florestal; manejo florestal.

1991 ◽  
Vol 15 (3) ◽  
pp. 117-125
Author(s):  
Jay O'Laughlin ◽  
Christopher M. Whatley ◽  
Craig R. McKinley

Abstract A linear programming model is used to determine when to replace a seed orchard with subsequent rotations reflecting additional genetic improvements. The objective is to maximize the net present value of the orchard while meeting specific production targets of exactly 1,000 pounds of seed per year. The solution calls for a 39 ac orchard over the 50-year planning horizon, and provides a schedule indicating both when and how much of the orchard is to be replaced. Slightly more than half (55%) of the first orchard rotation is replaced between years 13 and 21—roughly 13% in year 13, 14% in year 15, 16% in year 17, 4% in year 19, and 8% in year 21. The remaining 45% of the orchard is replaced at the maximum orchard age of 25. To meet production needs in years 25 through 34 without using additional orchard acreage, 2,550 pounds of surplus seed are produced between years 13 and 24. South. J. Appl. For. 15(3):117-125.


FLORESTA ◽  
2010 ◽  
Vol 40 (3) ◽  
Author(s):  
Lucas Rezende Gomide ◽  
Julio Eduardo Arce ◽  
Arinei Lindbeck da Silva

O objetivo do estudo foi aplicar restrições espaciais de adjacência no agendamento da colheita florestal em um modelo tradicional de planejamento florestal. Foi analisado e comparado o impacto no VPL (valor presente líquido) e na produção volumétrica de madeira. A área de estudo foi composta por 52 talhões de eucalipto. Foram simuladas 254 alternativas de manejo, sendo então criados 4 cenários de agendamento da colheita florestal envolvendo o uso da programação linear inteira, seguindo a formulação pelo modelo tipo I com maximização do VPL e um horizonte de planejamento de 7 anos. O cenário 1 não considerou a adjacência, enquanto que os cenários 2 (URM), 3 (ARM50) e 4 (ARM70) continham restrições de adjacência. Os resultados demonstraram que as restrições de adjacência reduzem o VPL em 3,74%, 2,24% e 2,10%, e a produção volumétrica em 2,92%, 1,79% e 1,73%, nos cenários 2, 3 e 4 respectivamente. Porém, os cenários 2, 3 e 4 obtiveram sucesso no controle de corte de talhões adjacentes, segundo suas restrições, e impedindo a formação de extensas áreas contiguas como encontrado no cenário 1 (153,25 ha).Palavras-chave: Programação linear inteira; restrição URM; restrição ARM. AbstractSpatial adjacency constraints effect in optimized forest planning. The objective of the study was to apply the spatial adjacency constraints in the forest harvest scheduling when using the traditional forest planning model. It was analyzed and compared the impact on NPV (Net Present Value) and the volumetric production of wood. The area of study was formed by 52 stands of eucalyptus. A total of 254 forest management alternatives were simulated, where 4 forest harvest scheduling scenarios contained the integer linear programming were created, following the model type I and the maximization of the NPV for 7 years of the horizon planning. Spatial adjacency constraints were applied to scenarios 2 (URM), 3 (ARM50) and 4 (ARM70) but not to scenario 1. The results showed that the spatial adjacency constraints reduced NPV in 3,74%, 2,24% and 2,10%, and the volumetric production in 2,92%, 1,79% e 1,73% through the scenarios 2, 3, and 4, respectively. Therefore, the scenarios 2, 3, and 4 obtained success in controlling the adjacent harvested stands, according to their restrictions, and avoiding the creation of large and continuous areas such as observed in the scenario 1 (153,25ha).Keywords: Integer linear programming; URM constraint; ARM constraint.


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