Desenvolvimento de planos de colheita florestal de precisão utilizando tecnologias de geoprocessamento

Abstract

No Brasil, muitas empresas florestais vêm encontrando dificuldades na elaboração de planos precisos para o manejo de suas florestas, o que é afetado principalmente pela etapa de colheita florestal. Isso acarreta grande dispêndio de recursos e aumenta o custo de produção de madeira. Esta dissertação objetivou validar, por meio de estudos operacionais e tecnológicos, melhorias precisas no manejo de áreas, atendendo, em conjunto, à colheita florestal e à conservação ambiental. O capítulo 1 objetivou o planejamento dos custos de estradas utilizando geoprocessamento na colheita florestal, de forma a criar modelos que introduzam melhorias no manejo do complexo florestal, maximizando retornos de maneira organizada e consistente pelo uso do softwareArcGis. O plano da malha viáriafoi fundamentado no levantamento das geometrias horizontal e vertical. Para a elaboração do planejamento da colheita, foram identificadas as áreas de colheita - divididas em módulos - e as áreas de preservação permanente (APP), a partir de dados iniciais da área de pesquisa. Os resultados revelaram a eficiência das ferramentas de geoprocessamento em determinar um sistema de classificação de estradas florestais, refletindo diretamente nos custos das estradas internas e principais, representado por US$ 594 eUS$ 1.220. Omodelo digital de colheita e planejamento florestal (MDCPF) vem acrescentar melhorias no processo de planos de colheita florestal, facilidades na organização dos módulos de colheita, identificação e monitoramento total das áreas plantadas e unidades de conservação (APP e RL). O capítulo 2 teve como objetivos analisar e quantificar a influência da declividade (baixada e encosta) e do espaçamento do plantio (3 m x 2,5 m, 3 m x 3,33 m e 3 m x 4,0 m) sobre a capacidade produtiva do harvester e forwarder no sistema de colheita mecanizado em povoamento de eucalipto em primeira rotação. A análise técnica foi fundamentada no estudo de tempos, movimentos e rendimentos operacionais. Foram identificados e analisados os elementos que compuseram o ciclo operacional, além de quantificar as produtividades e o custo das máquinas objeto deste estudo. Os resultados indicaram que o rendimento das máquinas (harvester,forwarder) tende a ser maior quando se aumenta o espaçamento e se reduz a declividade, até certo ponto, pois os dados exibem comportamento exponencial. A mudança de espaçamento, em média, pode gerar impacto no custo da ordem de 11% e 2% a maior, se a opção for pelo uso dos espaçamentos de 3 m x 2,5 m e 3 m x 3,33 m, em comparação com o espaçamento de 3m x 4 m. Em relação à declividade, o detalhamento desse impacto negativo gerado pela encosta foi cerca de 11% em relação à baixada.

In Brazil, many forester companies are finding it difficult to develop precise plans for the management of their forests, which is affected mainly by the stage of forest harvesting. This entails a great expenditure of resources and increases the production cost of wood. This dissertation aims to validate, through operational studies and technology improvements in the management of specific areas, forest harvesting and environmental conservation jointly. Chapter 1 aimed at planning the costs of roads using GIS in forest harvesting in order to create models which introduce better management of theforest complex, maximizing returns in a consistent and organized manner using the ArcGIS software.The road network plan was based on surveys of the horizontal and vertical geometries.To help with the planning of the harvest, we identified the areas of collection- divided into modules- and the permanent preservation areas (PPA), from initial data of the research area.The results showed the effectiveness of GIS tools in determining the classification system of forest roads, directly reflecting the costsof internal and main roads, represented by US$594 and US$1,220.The digital model of crop and forest planning (MDCPF) adds improvements in the process of timber harvesting plans, facilitating the organization of the modules collection, identification and monitoring of the total planted areas and conservation units (APP and RL). Chapter 2 aimed to examine and quantify the influence of slope (lowland and mountain) and of planting space (3m x 2.5m, 3m x 3.33m and 3m x 4.0m) on the productive capacity of the harvester andforwarder on the mechanized harvesting system on a stand of eucalyptus in the first rotation. The technical analysis was based on the study of time, movements, and operating income.The elements that composed the operating cycle were identified and analyzed, besides quantifying the productivity and cost of the machines that were the object of this study.The results indicated that the yield of the machines (harvester and forwarder) tend to be greater when increasing the spacing and reducing theslope to some extent, because the data showed an exponential pattern. The change in spacing, on average, could impact the cost of the order by 11% and 2% higher if the option is the use of a 3m x 2.5m and 3m x 3.33m spacing, compared to the3m x 4m spacing.Regarding the slope, the depth of this negative impact generated by the slope was about 11% compared to the lowlands.