Orman amenajman planlarının hazırlanmasında konumsal yapının kombine optimizasyon teknikleri ile kontrolü: Konumsal planlama
Contoroling spatial forest structure with meta-heuristics techniques in forest management planning: Spatial planning
Yazar: ALİ İHSAN KADIOĞULLARI
Danışman: PROF. DR. EMİN ZEKİ BAŞKENT
Karadeniz Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Orman Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2009
Konu: Ormancılık ve Orman Mühendisliği = Forestry and Forest Engineering
Dizin: Coğrafi bilgi sistemleri = Geographical information systems

Özet:
Ormanların ekosistem tabanlı çok amaçlı planlanması (ETÇAP) yaklaşımına uygun amenajman planların hazırlanması aşamasında, konumsal özelliklerin planlara yansıtılması ile farklı konumsal planlama alternatiflerin geliştirilmesi için Konumsal Karar Destek Sistemine (KKDS) ihtiyaç bulunmaktadır. Bu çalışma kapsamında ETÇAP planlama felsefesine uygun bir KKDS geliştirilmiştir. Bu KKDS, Coğrafi Bilgi Sistemleri (CBS) yardımı ile üretilen konumsal veri tabanlarını ve konumsal parametreler ile diğer öznitelik verilerini (hasılat tabloları, su üretimi denklemi, ürün çeşitleri tabloları vs) kullanabilme özelliğine sahiptir. Nesne tabanlı bir yaklaşımla tasarlanmış ve kodlanmış olan KKDS, modüler yapıya sahip olup, güncelleme ve değişiklik yapılmasına imkan verebilmektedir. Simülasyon ve kombine optimizasyon tabanlı konumsal planlama olmak üzere iki ana bileşene sahip olan KKDS, orman ekosistemlerinin uzun vadeli stratejik planlarını bölmecik bazında düzenlemekte ve plan çıktılarını harita, tablo ve grafik olarak kullanıcıya sunmaktadır. KKDS'nin önemli bileşenleri, tüm konumsal özelliklerin belirlendiği konumsal parametre ve parça tanımlama bölümüdür. Aynı zamanda, meşcere bazında büyümeyi yapılan silvikültürel müdahalelerin etkisinin daha iyi belirlemek amacıyla göğüs yüzeyi oranı benzetim metodunu (GYOBEM) kullanan bir prototip büyüme modeli geliştirilmiştir.KKDS, karar vericilere bütünleşik planlama yaklaşımı çerçevesinde, stratejik ve taktiksel düzeyde seçenekler sunmakta ve konumsal analizler yaparak en iyi kesim düzenini oluşturmasına imkan vermektedir. Konumsal simülasyon ve tavlama benzetimi tekniği kullanarak geliştirilen KKDS, ekosistem yapısını daha iyi analiz ederek, konumsal özelliklerin de planlamaya yansıtılması ile orman amenajman planlarının konumsal bazda uygulanabilir nitelikte hazırlanmasını sağlayacaktır. Geliştirilen model, hipotetik ve Uğurlu planlama birimlerinde simülasyon ve kombine optimizasyon tabanlı konumsal planların hazırlanmasında farklı senaryolar üretilerek test edilmiştir. Modelde test aşamasında meydana gelen olası aksaklıkları giderilmiş ve arayüzü kullanıcı dostu olarak düzenlenmiştir. Uygulama sonucunda, belirlenen amaçlardan en az düzeyde taviz vermek suretiyle, konumsal yapının kontrol edilebildiği konumsal orman amenajman planları hazırlanmıştır. Hazırlanan KKDS, hem teknik ormancılık uygulamalarında hem de bilimsel çalışmaların yapılmasında ve ülkemiz ormancılık eğitiminde de kullanılabilecektir.

Abstract:
Spatial Decision Support System (SDSS) is indispensable to develop spatial planning alternative by integrating spatial parameters into forest management plans using ecosystem based multiple use forest management planning concept (ETÇAP). As part of this study, a SDSS was developed based on ETÇAP philosophy. The system has the capability to control the spatial strucutre of forests based on the spatial database generated by Geographical Information Systems (GIS) and spatial paramaters with other attribute data (such as empirical yield table, product assortment table, water production table). The SDSS was developed with object-oriented design and programming (Delphi) language, and has the flexibility to accomodate changes in model strucure. A simulation and a meta-heuristics based spatial forest management models were developed to link strategical planning with tactical planning on a sub-compartment (stand) bases and to present results with a number of performance indicators as outputs in map, graphic and table formats. SDSS has important component to determine all spatial characteristics with spatial parameters and patch description. A prototip stand simulation model based on the relationship bwtweeen actual and optimal basal area development (BARSM) was also developed to project the future stand characteristics and analyse the affects of various silvicultural treatments.A number of spatial forest managemet strategies were developed to generate spatially implementable harvest schedules and perform spatial analyses as part of integrated planning. The SDSS improved the forest management concept using spatial simulation and simulated annealing techniques and helped analyze ecosystem structure using spatial characteristics for an implementable forest management plan. The model was tested both on hipotetic and Uğurlu planning units using simulation and heurisctics techniques. The results indicated that the spatial models were able to satisfy spatial restrictions with minimum penalty value of various management objectives. The SDSS could be used in the implementation of contemporary forest management planning process, scientific studies and forestry education.