Совершенствование методики программного определения объёма партии круглых лесоматериалов для повышения точности результатов её применения

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Проблема повышения точности и автоматизации учёта круглых лесоматериалов по-прежнему стоит достаточно остро. В отечественной и зарубежной практике используются различные ручные поштучные методы измерения объёма, как с учётом, так и без учёта коры. К ним относятся метод концевых сечений, метод серединного сечения, метод усечённого конуса. В то же время всё чаще используются автоматизированные методы, чаще всего секционный. Развиваются и групповые методы определения объёма. В дополнение к ручному штабельному методу в учётной практике используются весовые методы, построение 2-D- и 3-D-моделей на базе фотографической и лазерной съёмки. Однако весьма часто отсутствует нормативное регулирование вопросов учёта лесоматериалов: какой метод и когда применять, какие погрешности измерений допустимы, что делать с расхождениями и т. п. К настоящему времени разработаны пакеты прикладных программ, основанные на машинном зрении, которые позволяют существенно сократить трудоёмкость операций по измерению объёмов круглых лесоматериалов в плотном штабеле или на автолесовозе. В статье показано, что при программном определении объёма хвойных и лиственных лесоматериалов непосредственные оценки завышены по сравнению с контрольными показателями. Распределение относительных отклонений оценок от контрольных значений не подчиняется нормальному закону распределения. В результате анализа выборки партий лиственных лесоматериалов получена регрессионная модель, предназначенная для корректировки программной оценки объёма партии с учётом объёма, среднего диаметра и числа брёвен. Использование данной модели позволяет повысить точность программной оценки по сравнению с контролем. Работа выполнена в рамках деятельности научной школы «Инновационные разработки в области лесозаготовительной промышленности и лесного хозяйства» Арктического государственного агротехнологического университета.

Об авторах

Ольга Анатольевна Куницкая

Арктический государственный агротехнологический университет

Email: ola.ola07@mail.ru

Николай Львович Беляев

Timbeter OÜ

Email: nikolai@timbeter.com

Егор Германович Хитров

Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого

Email: yegorkhitrov@mail.ru

Список литературы

  1. Григорьев И. В. Направления совершенствования харвестерных головок // Повышение эффективности лесного комплекса: Материалы Шестой Всероссийской национальной научно-практической конференции с международным участием. Петрозаводск, 2020. С. 45—47.Григорьев И. В., Григорьева О.И., Никифорова А. И., Глуховский В. М. Перспективные направления развития технологических процессов лесосечных работ // Труды БГТУ. № 2. Лесная и деревообрабатывающая промышленность. 2016. № 2 (184). С. 109—116.Рудов С. Е., Григорьев И. В. Пути повышения эффективности работы систем машин для сортиментной заготовки древесины // Повышение эффективности лесного комплекса: Материалы Седьмой Всероссийской национальной научно-практической конференции с международным участием. Петрозаводск, 2021. С. 168—169.Тамби А. А., Григорьев И. В., Давтян А. Б., Помигуев А. В., Калита О. Н., Григорьев В. И. Технологическая интеграция лесопромышленных предприятий // Деревообрабатывающая промышленность. 2021. № 1. С. 26—37.Швецова В. В. Эффективность геометрического учёта заготовленной древесины современными лесозаготовительными машинами // Повышение эффективности лесного комплекса: Материалы Седьмой Всероссийской национальной научно-практической конференции с международным участием. Петрозаводск, 2021. С. 203—204.Швецова В. В. Автоматизация геометрического метода учёта круглых лесоматериалов // Повышение эффективности лесного комплекса: Материалы Шестой Всероссийской национальной научно-практической конференции с международным участием. Петрозаводск, 2020. С. 149—150.Grigorev I., Shadrin A., Katkov S., Borisov V., Kaznacheeva N., Levushkin D., Druzyanova V., Gnatovskaya I., Diev R., Akinin D. Improving the quality of sorting wood chips by scanning and machine vision technology // Journal of Forest Science. 2021. Vol. 67, no 5. P. 212—218.Николаев А. И., Стариков А. В., Батурин К. В. Особенности функционирования автоматизированной системы учёта заготовленной древесины и контроля её происхождения // Лесотехнический журнал. 2016. Т. 6, № 3 (23). С. 109—117.Стариков А. В., Батурин К. В. Методика и программно-технические средства автоматизированного учёта древесины при её заготовке и транспортировке // Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика. 2017. Т. 5, № 1 (27). С. 343—345.Атаманова А. С., Чирышев Ю. В. Способ обнаружения лесоматериалов на цифровых изображениях с помощью методов машинного обучения // Актуальные проблемы развития технических наук: Сб. ст. участников XXII Областного конкурса научно-исследовательских работ «Научный Олимп» по направлению «Технические науки» / Департамент молодежной политики Свердловской области; ГАУ СО «Дом молодёжи», ФГАУ ВО Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б. Н. Ельцина. Екатеринбург, 2020. С. 55—63.Стариков А. В., Батурин К. В. Исследование и анализ методов учёта заготовленной древесины в России и зарубежных странах // Лесотехнический журнал. 2015. № 4. С. 104—113.Chiryshev Y. V., Kruglov A. V., Atamanova A. S. Automatic detection of round timber in digital images using random decision forests algorithm // ACM International Conference Proceeding Series. Сер. «Proceedings of 2018 International Conference on Control and Computer Vision, ICCCV 2018». 2018. p. 39—44.Гуров С. В., Герасин М. Л. Моделирование систем: Учеб. пособие. Сыктывкар: Лесной ин-т, 2002. 160 с.Дрейпер Н., Смит Г. Прикладной регрессионный анализ. Вильямс, 2016. 912 с.Liengme B. V. A Guide to Microsoft Excel 2013 for Scientists and Engineers. Chapter 4 — Using Functions / Editor(s) Bernard V. Liengme // Academic Press. 2016. p. 49—74.Liengme B. V. A Guide to Microsoft Excel 2013 for Scientists and Engineers. Chapter 8 — Regression Analysis / Editor(s) Bernard V. Liengme // Academic Press. 2016. p. 157—179.Liengme B. V. A Guide to Microsoft Excel 2013 for Scientists and Engineers. Chapter 16 — Statistics for Experimenters / Editor(s) Bernard V. Liengme // Academic Press. 2016. p. 321—345.Григорьева О. И. Статистические характеристики сосновых насаждений, пройденных рубками ухода // Актуальные проблемы лесного комплекса. 2005. № 10. С. 84—87.Григорьева О. И., Григорьев М. Ф. Статистическая обработка результатов экспериментальных исследований рубок ухода в сосновых насаждениях // Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика. 2017. Т. 5, № 10 (36). С. 148—152.Измайлова В. С., Григорьева О. И. Оценка успешности естественного возобновления ели после сплошных рубок в Лисинском лесничестве // Актуальные вопросы в лесном хозяйстве: Материалы молодёжной международной научно-практической конференции. 2017. С. 31—34.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Куницкая О.А., Беляев Н.Л., Хитров Е.Г., 2022

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).