طراحی مسیرهای چوبکشی در جنگل با استفاده از فرآیند تحلیل سلسه مراتبی و سامانه اطلاعات جغرافیایی

نوع مقاله : مقاله کامل علمی پژوهشی

نویسندگان

1 استاد، گروه جنگلداری، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران.

2 دانش‌آموخته کارشناسی‌ارشد مهندسی جنگل، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران.

3 استاد، گروه مهندسی جنگل‌داری و اقتصاد، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران.

4 دانشیار ، گروه جنگلداری، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران.

5 پژوهشگر مقطع پسادکتری جنگلداری، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران.

چکیده

سابقه و هدف:
جنگل به عنوان یک منبع تجدیدشونده نقش مؤثر و مهمی در فعالیت‌های اقتصادی و اجتماعی جامعه دارد. در بهره‌برداری اصولی از جنگل‌های شمال، وجود یک شبکه جاده مناسب به همراه مسیرهای چوبکشی اساسی‌ترین نقش را ایفا می‌نماید. عملیات چوبکشی در جنگل یکی از مشکل‌ترین و پرهزینه‌ترین امور بهره‌برداری است. هدف از مطالعه حاضر طراحی مسیرهای چوبکشی پیشنهادی در جنگل با استفاده از فرآیند تحلیل سلسه مراتبی و سامانه اطلاعات جغرافیایی به منظور عملیات مجتلف بهره‌برداری است.
مواد و روش‌ها: برای این منظور پارسل‌های 18 و 19 سری 4 بخش 2 نکا ظالمرود با مساحتی معادل 97 هکتار در نظر گرفته شد. با توجه به عوامل مؤثر در طراحی مسیر چوبکشی یعنی شیب، خاک، زمین‌شناسی، موجودی در هکتار، آبراهه، جهت، تیپ جنگل، درختان مهم، نسبت به تنظیم پرسشنامه اقدام و توسط متخصصان تکمیل و جمع‌آوری گردید. این عوامل به روش مقایسه زوجی، وزن‌-دهی شدند. سپس بر روی نقشه قابلیت عبور اراضی در محیط Arc viewبا استفاده از نرم‌افزار PEEGER سه واریانت طراحی شد. در نهایت مشخصات مسیرهای پیشنهادی با مسیر موجود مقایسه گردید. جهت مقایسه آماری بین مناسب‌ترین واریانت و مسیر موجود، از آزمون مربع کای استفاده گردید.
یافته‌ها: تجزیه و تحلیل لایه‌های مختلف بر اساس نظر کارشناسان، نشان داد که شیب طولی با وزن نسبی 366/0 دارای بیشترین امتیاز و بعد از آن آبراهه 115/0 و در رده آخر ارتفاع از سطح دریا با وزن نسبی 026/0 دارای کمترین امتیاز است. نتایج حاصل از ارزیابی مسیرهای موجود و واریانت‌‌های پیشنهادی بر روی نقشه قابلیت عبور اراضی نشان داد که درصد عبور طول مسیر موجود از روی منطقه با توان مناسب نسبت به واریانت‌های پیشنهادی کمتر (87/22) و درصد عبور مسیر موجود بر روی منطقه با توان نامناسب نسبت به واریانت‌‌های طراحی شده بیشتر (99/24) است.
نتیجه‌گیری: نتایج آزمون مربع کای نشان داد که مسیرهای پیشنهادی از لحاظ عبور از مناطق مناسب‌تر، به طور معنی‌داری (در سطح 95 درصد) بهتر از مسیر موجود بود (0001/0p=). لذا با توجه به نتایج حاصل شده، چنانچه درصد شیب طولی مدنظر کاهش یابد پیشنهاد می‌شود مسیر طولانی‌تری مورد بررسی قرار گیرد چرا که در چنین مسیر طولانی، توپوگرافی نمی‌تواند به دقت نشان داده شود.

مواد و روش‌ها: برای این منظور پارسل‌های 18 و 19 سری 4 بخش 2 نکا ظالمرود با مساحتی معادل 97 هکتار در نظر گرفته شده است. با توجه به عوامل مؤثر در طراحی مسیر چوبکشی یعنی شیب، خاک، زمین شناسی، موجودی در هکتار، آبراهه، جهت، تیپ جنگل، درختان مهم و ارتفاع، نسبت به تنظیم پرسشنامه اقدام و توسط متخصصان تکمیل و جمع‌آوری گردید. این عوامل به روش مقایسه دو به دو، در نرم‌افزار (EC) Expert Choice، وزن‌‌دهی شدند. سپس بر روی نقشه قابلیت عبور اراضی در محیط Arc viewبا استفاده از نرم‌افزار PEEGER سه گزینه طراحی شد. در نهایت مشخصات مسیرهای پیشنهادی با مسیر موجود مقایسه گردید. جهت مقایسه آماری بین مناسب‌ترین گزینه و مسیر موجود، از آزمون مربع کای استفاده گردید.
یافته‌ها: تجزیه و تحلیل لایه‌های مختلف بر اساس نظر کارشناسان، نشان داد که شیب با وزن نسبی 366/0 دارای بیشترین امتیاز و بعد از آن آبراهه 115/0 و در رده آخر ارتفاع از سطح دریا با وزن نسبی 026/0 دارای کمترین امتیاز است. نتایج حاصل از ارزیابی مسیرهای موجود و گزینه‌های پیشنهادی بر روی نقشه قابلیت عبور اراضی نشان داد که درصد عبور طول مسیر موجود از روی منطقه با توان مناسب نسبت به گزینه‌های پیشنهادی کمتر و درصد عبور مسیر موجود بر روی منطقه با توان نامناسب نسبت به گزینه‌های طراحی شده بیشتر است.
نتیجه‌گیری: نتایج آزمون مربع کای نشان داد که مسیر پیشنهادی از لحاظ عبور از مناطق مناسب‌تر، به طور معنی‌داری (در سطح 95 درصد) بهتر از مسیر موجود بود (0001/0p=).

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Skid trails planning using the AHP and GIS

نویسندگان [English]

  • Majid Lotfalian 1
  • Ozra Abkar 2
  • Seyed Ata ollah Hosseini 3
  • Aydin Parsakho 4
  • Nastaran Nazariani 5
1 Sari University of Agricultural Sciences and Natural Resources
2 Sari University of Agricultural Sciences and Natural Resources
3 University of Tehran-Forestry and Forest Economics Department
4 Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources
5 Forestry, Natural Resources, Agriculture Sciences and Natural Resources Sari, Sari, Iran
چکیده [English]

Background and objectives: Forests as a renewable resource play an important role in the economic and social activities of the society. In the principled exploitation of the forests of northern Iran, the existence of a suitable road network along with skid trails the most fundamental role. Skid trails in the forest are one of the most difficult and costly operations. The purpose of this study is to design the proposed Skid Trails Planning in the forest using AHP and GIS for various operations.
Materials and methods: For this purpose, the parcels 18 and 19 of district 4, part 2 of Neka Zalemarud with an area measuring 97 hectares have been selected. According to effective factors in skid trail planning such as slope, soil, geology, stand per hectare, streams, aspect, forest type, elite trees, and altitude, we have attempted to design a questionnaire and filled by some experts. These factors were weighted in Export Choice (EC) software via the pair-wise method. Finally, the status of the designed skid road and the existing skid road were compared. Then, on the map, the ability to pass lands in Arc view environment was designed using PEEGER software, three options. Finally, the specifications of the proposed routes were compared with the existing route. The Chi-square test was used for statistical comparison between the most appropriate option and the available path.
Results: Analysis of different layers based on the opinion of experts, showed that the longitudinal slope with a relative weight of 0.366 has the highest score, followed by the waterway 0.115 and finally the height above sea level with a relative weight of 0.026 has the lowest score. . The results of evaluating the existing routes and proposed variants on the land passability map showed that the percentage of passing the existing route length over the area with suitable power is less than the proposed variants (22.87) and the percentage of crossing the existing route on the area with Inadequate power is higher than the designed variants (24/99).
Conclusion: The results of the Chi-square test showed that the proposed routes were significantly (at 95% level) better than the existing route in terms of crossing suitable areas (p = 0.0001). Therefore, according to the results, if the percentage of the desired longitudinal slope is reduced; it is suggested to consider a longer route because, in such a long route, the topography cannot be shown precision.
Keywords: AHP, District 4 Section 2 Neka Zalemarud, GIS, Land transit map, Skid trail.

کلیدواژه‌ها [English]

  • AHP
  • District 4 Section 2 Neka Zalmarud
  • GIS
  • Land transit map
  • skid trail
 1.Acar, H. 1997. Preparation offorest transport plans in mountainous regionsTurkish. J. of Agriculture and Forestry. 21: 2. 201-206.
2.Azizi Far, V., Safari, A., and Jafari, A. 2006. Transport skid roads network designing in forest road using geographic information system (GIS). Conference Geomatics, Tehran. 9p. (In Persian)
3.Contreras, M.A., Parrott, D.L., and Chung, W. 2016. Designing skid-trail networks to reduce skidding cost and soil disturbance for ground-based timber harvesting operations. Forest Science.62: 1. 48-58.
4.Dykstra, D.P., and Heinrich, R. 1996. FAO model code of forest harvesting practice, Rom. 95p.
5.Hayati, E., Majnounian, B., Abdi, E., Sessions, J., and Makhdoum, M. 2013. An expert-based approach to forest road network planning by combining Delphi
and spatial multi-criteria evaluation. Environmental Monitoring and Assessment. 185: 2. 1767-1776. (In Persian)
6.Heninger, R., Scott, W., Dobkowski, A., Miller, R., Anderson, H., and Duke, S. 2002. Soil disturbance and 10-year growth response of coast Douglas- Fir on nontilled skid trails in the Oregon Cascades. Canadian J. of Forest Research. 32: 2. 233-246.
7.Hosseini, S.A. 2003. Planning of forest roads network using GIS. Khiroudkenar forest. Ph.D. thesis. Tarbiat Modares Univ. Tehran, Iran. 145p. (In Persian)
8.Imani, P., Najafi, A., and Ghajar, E. 2013. Forest road design using the shortest path algorithm and GIS. J. of Forest and Poplar. 20: 3. 471-460. (In Persian)
9.Kooshki, M., Hayati, E., Rafatnia, N., and Ahmadi, M.T. 2012. Using GIS to evaluateand design skid trails for forest products. Taiwan J. of Forest Science.27: 1. 117-24. (In Persian).
10.Lotfalian, M., Shirvani, Z., and Naghavi, H. 2009. Investigation of effective factors on skid roads erosion. Iranian J. of Forest. 1: 2. 115-124. (In Persian)
11.Malchzewski, J. 1999. GIS and multi-criteria decision analysis. New York: John Wiley & Sons, 392p.
12.Mohammadi Samani, K., Hosseini, S.A., Lotfalian, M., and Najafi, A. 2010. Caspian J. of Environmental Science.
8: 151-162. (Translated In Persian)
13.Parsakhoo, A., and Yazdani, M. 2021. Determination of the most appropriate recommended route using analytical hierarchy process (AHP) of forest road network evaluation criteria in geographical information system (GIS). J. of Environmental Science and Technology. 23: 3. 227-236. (In Persian)
14.Qajar, A. 2005. Review and provide appropriate road network, in order to optimize themanagement offorestry. Dissertation MA Forestry University Natural Resources Gillan. 72p.
15.Rafiee, A. 2005. Study performance distributed and congestion network ways forest to exit timber. Dissertation MA Forestry University Natural Resources Sari. 139p. (In Persian)
16.Ramazanpoure Azar, S., Akbari, H., and Lotfalian, M. 2017. Forest skid roads planning using geographic information system (GIS) and analytic hierarchy process (AHP): (Case Study: Darabkola forest). Scientific J. of Wood and Forest Science and Technology Research.24: 3. 49-66. (In Persian)
17.Rogers, W.L. 2005. Automating contour based route projection for preliminary forestry. Road Design, Using GIS MSc. Thesis, Washington State University, Collage of Forest Resources, 59p.
18.Rogers, W.L., and Schiess, P. 2001. Pegger and road view Anew GIS tool to assist engineers in operations planning. Proceedings, International Mountain Logging and eleventh pacific Northwest Skyline Symposium. Dec. 2001. University of Washington. Seattle.pp. 177-183.