СОДЕРЖАНИЕ РАЗДЕЛОВ ДИСЦИПЛИНЫ
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Воронежский государственный лесотехнический университет им. Г. Ф. Морозова»
Основы математического моделирования в лесоустройстве
методические указания для самостоятельной работы студентов по направлению подготовки 35.03.01 – Лесное дело
Воронеж 2016
УДК 630*5.001.57
Сериков, М. Т. Основы математического моделирования в лесоустройстве [Электронный ресурс] : методические указания для самостоятельной работы студентов по направлению подготовки 35.03.01 – Лесное дело / М. Т. Сериков, А. В. Мироненко, А.Н. Водолажский ; Минобрнауки России, ФГБОУ ВО «ВГЛТУ им. Г. Ф. Морозова». – Воронеж, 2016.
Издаѐтся по решению учебно-методического совета ФГБОУ ВО
«ВГЛТУ им. Г. Ф. Морозова» (протокол № 4 от 21.12. 2015 г.).
Рецензент: директор ФГБУ «ВНИИЛГИСбиотех», кандидат биологических наук, доцент Корчагин О. М.
2
ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ
1.1 Целью изучения данной дисциплины является усвоение теории и современных методов математического моделирования лесоустроительных нормативов и математико-картографического имитационного моделирования использования лесов для учѐта, оценки их состояния, осуществления прогнозных оценок качественного состояния насаждений и динамики использования земель лесного фонда в процессе освоения лесов для обеспечения многоцелевого, рационального, непрерывного, неистощитель- ного их использования при необходимых условиях воспроизводства, сохранения экологических и природоохранных функций насаждений. Кроме того, эта учебная дисциплина в значительной мере восполняет дефицит применения математических методов в лесном деле.
|
|
|
1.2 Для достижения поставленной цели решаются следующие задачи:
- ознакомиться с содержанием основных этапов системного анализа и проведения вычислительных экспериментов как современной основы исследовательской работы;
- изучить теоретические основы по применению элементов математического моделирования в лесоустройстве и организации освое- ния лесов;
- овладеть современными методами и техникой исследования, численного описания объектов, событий, являющихся предметом профессиональной деятельности специалистов лесной отрасли и прогноза для принятия грамотных управленческих решений;
- уяснить способы решения задач по оптимизации учѐта лесных ресурсов, управления процессами роста леса и экологичности его освоения;
- усвоить методы и способы рационализации алгоритмов эффективного управления, выбора оптимальных решений.
|
|
|
ТРЕБОВАНИЯ К УРОВНЮ ОСВОЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
2.1. Студент по результатам освоения дисциплины «Основы математического моделирования в лесоустройстве» должен обладать следующими компетенциями:
а) общепрофессиональными (ОПК): способностью решать типовые задачи профессиональной деятельности на основе информационной и библиографической культуры с применением информационно- коммуникационных технологий и с учетом основных требований информационной безопасности (ОПК-1); способностью использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности (ОПК-2); знанием закономерности лесовозобновления, роста и развития насаждений в различных климатических, географических и лесорастительных условиях при различной интенсивности их использования
3
(ОПК-7); способностью владеть методами таксации, мониторинга состояния и инвентаризации в лесах (ОПК-8);
б) профессиональными (ПК):
проектная деятельность: способностью к участию в разработке проектов мероприятий и объектов лесного и лесопаркового хозяйства с учетом заданных технологических и экономических параметров с использованием новых информационных технологий (ПК-2); умением пользоваться нормативными документами, определяющими требования при проектировании объектов лесного и лесопаркового хозяйства (ПК-4);
|
|
|
организационно-управленческая деятельность: способностью применять результаты оценки структуры лесного фонда при обосновании целесообразности и планировании мероприятий на объектах профессиональной деятельности лесного и лесопаркового хозяйства в целях достижения оптимальных лесоводственных и экономических результатов (ПК-5);
научно-исследовательская деятельность: способностью к участию в разработке и проведении испытаний новых технологических систем, средств и методов, предназначенных для решения профессиональных задач в лесном и лесопарковом хозяйстве (ПК-11).
2.2. В результате освоения дисциплины студент должен:
– знать:
- основные принципы организации наблюдений в опытном лесном деле применительно к лесоустройству;
- прикладные аспекты системного анализа;
- теорию и практику построения простейших математических моделей методами математической статистики как основного класса математических моделей, применяемых в лесном деле;
- основные понятия и простейшие элементы оптимизационного моделирования, элементарные модели с использованием дифференциальных и других уравнений применительно к осо6енностям профессиональной и научной деятельности в области лесоустройства;
|
|
|
- основы теории и практики имитационного моделирования;
– уметь:
- применять методы математического моделирования и готовые математические модели для решения конкретных прикладных задач проектирования освоения лесов с использованием персональных компьютеров;
- разрабатывать простые математические модели, проверять их адекватность и точность;
- интерпретировать модели, получаемые на ЭВМ;
- использовать результаты вычислительного эксперимента для прогноза в оценке явлений и процессов;
– владеть:
4
- основными методами, способами и средствами получения, хранения, переработки информации, навыками работы с компьютером как средством управления информацией.
СОДЕРЖАНИЕ РАЗДЕЛОВ ДИСЦИПЛИНЫ
Раздел 1. ВВЕДЕНИЕ В МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ КУРСА
Введение в математическое моделирование. Цели и задачи курса. Математическое моделирование в системе подготовки специалистов лесного хозяйства, лесоуправления. Необходимые условия эффективного управления. Элементы математического моделирования в предшествующих учебных дисциплинах. ГИС-технологии в лесоустройстве. Краткий исторический обзор математического моделирования.
Раздел 2. СИСТЕМНЫЙ ПОДХОД В МАТЕМАТИЧЕСКОМ МОДЕЛИРОВАНИИ
Метод математического моделирования и системный анализ, их взаимосвязь и этапы. Системные признаки объектов моделирования. Элементарные примеры, виды и свойства математических моделей. Аналитические и имитационные математические модели, их отличие от концептуальных. Динамические и статические, дискретные и непрерывные, стохастические и детерминированные, оптимизационные и дескриптивные математические модели.
Раздел 3. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ В СТАТИКЕ
Математическое моделирование и ЭВМ. Вычислительный эксперимент и этапы его проведения. Элементарные примеры дескриптивных и оптимизационных моделей. Преимущества метода моделирования.
Математическое моделирование статических явлений. Принципы получения информации о лесных объектах в статике. Первичная единица выборки. Определение объема стволов методом математического моделирования.
Раздел 4. ОСНОВЫ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРИ ПРОГНОЗИРОВАНИИ ПРОЦЕССОВ
Теоретические основы моделирования. Понятие теории случайных функций (случайных процессов). Элементарная модель динамики состояния лесного фонда.
Основы моделирования процессов роста и развития древостоев. Общая постановка задачи, выбор типа модели и обоснование степени еѐ сложности. Зависимые и независимые переменные. Приѐмы упрощения модели. Простейшие модели развития. Обобщѐнные кривые хода роста и прироста. Общие принципы подбора функций. Разновидности моделей хода роста. Функции роста. Моделирование хода роста модальных древостоев и динамики их состава.
5
Раздел 5. ЭКОСИСТЕМНЫЙ МЕТОД МАТЕМАТИКО- КАРТОГРАФИЧЕСКОГО ИМИТАЦИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ РЕКРЕАЦИОННОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЛЕСОВ НА ОСНОВЕ ГИС
Сущность метода. Ландшафтный анализ и синтез. Алгоритм оценки рекреационного ресурса, прогноза его использования и управления развитием рекреационных систем.
Дата добавления: 2021-02-10; просмотров: 45; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!