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 с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».