SISTEMA INFORMATIZADO PARA EL PROCESAMIENTO DEL INVENTARIO FORESTAL

Transcripción

1 EDU101 SOFTWARE INVENFOR 1.0 SISTEMA INFORMATIZADO PARA EL PROCESAMIENTO DEL INVENTARIO FORESTAL Autor: 1 Ig. Ricardo Iouye Rodríguez Co-Autores: 2 MSc. Caridad Salazar Alea 3 Ig. Jua J. Ramos Herádez 4 MSc. Ilya M. García Coroa. 1 csalazar@ifo.upr.edu.cu, Uiversidad de Piar del Río, Cuba 2 richard@ifo.upr.edu.cu, Uiversidad de Piar del Río, Cuba 3 jjramos@ifomail.upr.edu.cu, Uiversidad de Piar del Río, Cuba 4 ilia@af.upr.edu.cu, Uiversidad de Piar del Río, Cuba

2 RESUMEN La aplicació de las herramietas iformáticas e las actividades forestales ha cobrado auge e uestros días y muestra de ello so los ivetarios forestales acioales e iteracioales de varias acioes; e este setido Cuba debe utilizar los avaces iformáticos y poerlos al servicio de la ordeació y gestió de motes arbolados para isertarse e el mercado forestal iteracioal. La carecia de modelos iformatizados actualizados para registrar y procesar los datos obteidos del ivetario forestal costituye u problema real e las Empresas Forestales Itegrales (EFIs) así como para el grupo de Ordeació de Motes del departameto de Estudios Forestales de la Uiversidad de Piar del Río (UPR). El objetivo de este trabajo radica e el diseño e implemetació de u software, ecargado de iformatizar el procesamieto de la iformació que geera u Ivetario Forestal. El sistema fue implemetado co la herramieta de programació Delphi 6, empleado MS Access como gestor de Base de Datos, y el Computer Assisted Software Egieerig, Ratioal Rose para crear los artefactos utilizados del Leguaje Uificado de Modelado co los que se caracterizó y modeló INVENFOR. Como resultado se obtuvo INVENFOR, que es u sistema que permite procesar co mayor rapidez y eficiecia la iformació obteida e el Ivetario Forestal (diámetro medio, altura media y área basal) e fució de estimar los parámetros dasométricos, de forma tal que tribute a ua plaificació del maejo forestal más eficiete. La aplicació de este software supoe la dismiució del tiempo de procesamieto de los datos y errores de cálculo.

3 INTRODUCCION El ivetario forestal podría defiirse como la recogida orgaizada de "toda aquella iformació que se relacioe y tega como fialidad el desarrollo, uso y coservació de los recursos forestales, mediate el coocimieto de las características bioceóticas de las masas forestales y la evolució cuatitativa y cualitativa de los biees y servicios que puede sumiistrar el recurso atural mote" [C.A.P.V, 2005]. E sítesis, u ivetario forestal trata de coocer lo que hay e el mote, para poder decidir qué usos y/o aprovechamietos so los más adecuados, qué zoas puede dedicarse a cada tipo de actividad, y cómo asegurar que el proyecto se ejecute e u etoro sosteible. E Cuba la gestió de los motes está sustetada sobre la base del desarrollo sosteible. De ahí que se ecesite u cotrol absoluto y exacto de cómo so maipuladas las masas forestales co que se cueta e el país. El ivetario forestal es la forma de cotrol más eficiete co que se cueta. Las EFIs y el Dpto. de Ordeació de Motes de la UPR o cueta co modelos iformatizados actualizados para registrar y calcular datos recogidos del bosque que pueda utilizarse como base de datos y dispoer de reportes automatizados de presetació. Todo el trabajo de gabiete está hecho maualmete co el empleo del Microsoft Excel e u proceso muy tedioso. Esto por lo tato origia errores y demora, que afecta la calidad y precisió de los resultados obteidos por las mismas. Ate esta situació idetificamos la existecia de u problema cietífico que cosiste e: bajos iveles de procesamieto y eficiecia de la iformació ecesaria, de maera rápida, de cada uo de los Lotes y Rodales existetes e las Empresas Forestales Itegrales, debido a la o existecia de herramietas adecuadas que pueda proporcioar u cotrol óptimo de este gra volume de iformació. El objetivo pricipal de uestra ivestigació es diseñar e implemetar u software para el cotrol de u Ivetario Forestal a ivel de Empresas Forestales Itegrales (EFIs), así como el Dpto. de Ordeació de Motes de la Uiversidad de Piar del Río, que permita hacer más eficiete este proceso. Para llegar al resultado deseado os hemos trazado ua serie de objetivos específicos que cosiste e: diseñar e implemetar ua base de datos úica e la que pueda ser almaceados los datos referidos al Ivetario Forestal. diseñar e implemetar ua iterfaz de usuario amigable para la etrada y salida de iformació e la base de datos. determiar los parámetros dasométricos y comerciales de las especies presetes e cada Lote y Rodal.

4 DESCRIPCIÓN DE INVENFOR La implemetació de INVENFOR se realizó a través del etoro de programació Delphi 6.0 co MS Access como gestor de Base de Datos y el CASE (Computer Assisted Software Egieerig) Ratioal Rose para crear los artefactos utilizados del Leguaje Uificado de Modelado (UML) co los que se caracterizó y modeló el sistema. El software obteido iformatiza los procesos de: Gestió de la iformació recogida e el terreo. Procesamieto dasométrico de la iformació por Lotes y Rodales. Presetació de reportes de maera rápida, eficiete y cofiable. Co el método tradicioal las empresas icurre e u gasto de $ y el empleo de seis meses de trabajo. Co la itroducció de INVENFOR se logra reducir el tiempo de esta actividad a u mes de trabajo co u costo de $ Por tato, el uso del sistema e las empresas itroduce u ahorro de cico meses y $ Para lograr la persistecia de la iformació se diseño e implemetó ua base de datos úica capaz de almacear los datos referidos a las especies presetes e cada Lote y Rodal. Esto se realizo haciedo uso de la herramieta Ratioal Rose dode obtuvimos el siguiete Modelo Lógico de Datos: Fig. I Modelo Lógico de los datos obteido co el Ratioal Rose.

5 El Diseño de la Iterfaz de Usuario debe estar e correspodecia co las ecesidades del cliete y los usuarios fiales para ello el sistema debe cumplir co los requerimietos fucioales plateados e la etapa del egocio. Esta iterfaz se diseñó teiedo e cueta los actores del sistema y su iteracció co los casos de uso, haciedo uso de la herramieta Ratioal Rose fue posible modelar esta iterfaz de maera óptima y de fácil uso para el cliete. A cotiuació se muestra u ejemplo: Fig. II Casos de Usos del Paquete Gestió de Lotes. El diseño de la iterfaz co la cual iteractúa el usuario se puede dividir e tres etapas: etrada de datos, dode el cliete debe itroducir los datos obteidos e el terreo acerca de las especies, putos de observació y muestreo de cada uo de los Lotes y Rodales; procesamieto de datos, se ecarga de aplicar ua serie de formulas matemáticas co el fi de obteer parámetros comerciales y dasométrico de cada especie y rodal, es u proceso trasparete al usuario y presetació de reportes de iterés, se ecarga de mostrar el resultado del procesamieto de la iformació. Etrada de Datos Los datos dasométricos y dedrométricos está costituidos por iformació del arbolado e icluye: altura (m), diámetro a ivel de pecho (cm), área basal (m 2 /ha), ombre de especies, coeficiete mórfico empírico para la especie o grupos de especies, coeficiete de Bitterlich, formació de bosques (piar, semicaducifolio, xerofítico de mogote, etc.), orige, fecha de platació, espaciamieto iicial, clase de edades, puto de muestreo; así como iformació del rodal: úmero de rodal, uidad silvícola a que perteece, área (ha), edad de rodal, pediete, categoría de bosque (productor, protector de agua y suelo, coservació), exposició (orte, sur, este etc.) y estado saitario del bosque (bueo, malo, regular, etc.).

6 Fig. III Caso de Uso: Datos Geerales del Rodal. Fig. IV Caso de Uso: Gestió de Putos de Observació y Muestreo.

7 Procesamieto de la Iformació. La iformació que es itroducida a través del las etradas de datos es procesada por INVENFOR aplicado sobre estos datos formulas matemáticas para obteer los parámetros dasométricos y comerciales. Este es u proceso que trascurre de maera trasparete al cliete. Parámetro Fórmula Detalles Altura Media Altura Media de las especies por Rodal. xi i= h = 1 Diámetro Medio Diámetro Medio de las especies por xi Rodal. i= d = 1 Área Basal por k k = Factor de área basimétrica e hectáreas G / ha = z j m 2 /h a / factor de multiplicació j= 1 (k = 1, 2, 3, etc.) = total de putos de muestreo. Z j = úmero de árboles por puto de muestreo (j). Volume por G G/h a = Área basal de la especie. hectáreas V / ha = *( h + 3) * f ha f = Coef. mórfico por especie h = altura media Numero de árboles z j k 1 g ij = (phi/4) * d 2 por hectáreas N / ha = g j= 1 i= 1 ij Tabla I. Formulas matemáticas implicadas e el procesamieto dasométrico. Fig. V Caso de Uso: Realizar Cálculos Dasométricos-Comerciales.

8 Reportes que brida INVENFOR. La eficacia de este software e el ivetario se maifiesta e la posibilidad de dispoer de iformes o reportes automatizados de iformació alfaumérica de uo o más rodales. El resultado es u cojuto de tablas de salida solicitadas, geeradas a partir de la base de datos que se puede archivar e imprimir. E la etapa de prueba del software se itrodujero datos reales tomados de u Ivetario Forestal realizado e la Empresa Forestal Itegral de Macurije. A cotiuació se muestra los reportes perteecietes al Rodal_1 que se ecuetra detro del Lote 10. Fig. VI Reportes que brida INVENFOR.

9 ASPECTOS NOVEDOSOS E las EFIs el proceso de Ivetario Forestal se desarrolla de forma maual, dode los técicos forestales debe emplear gra catidad de tiempo e la realizació de los cálculos para determiar los parámetros dasométricos de cada Lote y Rodal. Debido al gra volume de datos que se procesa se puede icurrir e errores a la hora de platear las fórmulas, etrar datos, etc. INVENFOR es u software para el procesamieto de la iformació obteida durate el Ivetario Forestal. Co la itroducció de esta herramieta a las empresas, se reduce cosiderablemete el tiempo e que se realiza los cálculos dasométricos y co esto la eficiecia e la obteció de reportes. El usuario se ecarga de etrar la iformació obteida del ivetario forestal al sistema mediate ua iterfaz iteractiva y amigable, este a su vez es el resposable de procesarla y presetar los iformes que sea solicitados. Este sistema es de gra utilidad e los cetros dode se estudie la carrera de Igeiería Forestal como es el caso de la Uiversidad de Piar del Río. Ateriormete o se cotaba co ua herramieta capaz de agilizar el procesamieto de datos que estuviera al alcace de los estudiates. Co el uso de INVENFOR se obtiee los resultados rápidamete y los profesores juto co sus alumos puede dedicar más tiempo a la iterpretació de los mismos. Este software se elaboró para ivetarios detallados a ivel de empresa, proporcioa u sistema de ivetario cerrado itegrados por módulos de cálculo adaptables a sistemas de muestreo sistemático, utilizádose el método de Bitterlich. Su puesta e practica se realizó tomado datos reales del ivetario de la uidad básica de producció La Jagua, perteeciete a la Uidad Silvícola Sa Vicete de la Empresa Forestal Itegral (EFI) Viñales. Tomado e cueta el tiempo que utiliza u técico para realizar los cálculos empleado el software, resulta que la empresa ahorraría $ y cico meses de trabajo, tiempo que el técico pudiera emplear e otras actividades. Métodos Tiempo de proceso de datos (meses) Gastos por Electricidad (MN) Costo de depreciació de la computadora (MN) Gastos de Salarios (MN) Total (MN) Software Maual Diferecia Tabla II Comparació etre los métodos para realizar el Ivetario Forestal

10 ANÁLISIS DE FACTIBILIDAD Ates de llevar a cabo la implemetació de este sistema se realizó ua valoració aproximada de su costo y tiempo de desarrollo co el uso de COCOMO II (Costructive Cost Model) descrito e el libro Software Egieerig Ecoomics, realizado co este modelo estimacioes de los parámetros: costo, tiempo de desarrollo, etre otros. Parámetro Valor Esfuerzo (DM) 17.6 hombres / mes Tiempo de desarrollo (TD) 9.31 meses Catidad de hombres (CH) 2 hombres Costo $ Tabla III Resultados del COCOMO II. Costo Total del Proyecto. CTP= CD * SB CTP= * CTP= $ El costo total que implica la implemetació de INVENFOR es de $ Teiedo e cueta que el software es el producto de u trabajo de diploma, costituye u ahorro para la uiversidad porque o le costó la elaboració del mismo. Beeficios Itagibles. Humaizació del trabajo pues el usuario solo debe realizar la etrada de los datos y el sistema se ecargará del procesamieto. Aumeto de la rapidez e la toma de decisioes debido a que los resultados estará dispoibles e meor tiempo. Aumeto de la cultura del persoal. Calidad e la presetació de los iformes. Beeficios Tagibles. Aumeto de la productividad del mateimieto al software que se obtiee del leguaje de gestió de datos utilizados. Ahorro de 5 meses de trabajo e cuato a cálculo de datos dasométricos. Dismiució de los errores de cálculo de iterés. Dismiució del tiempo para la etrega de los iformes a las empresas forestales. Mayor flexibilidad e las salidas (iformes). Aumeto de la rapidez de la iformació solicitada y procesada. Mayor orgaizació del trabajo. Reducció de los costos.

11 CONCLUSIONES Co la implemetació del software IveFor se ha logrado iformatizar el Ivetario Forestal por lo que podemos afirmar que es idispesable que las Empresas Forestales Itegrales y las Uiversidad que imparta la carrera de Igeiería Forestal adopte esa forma iformatizada para registrar y procesar los datos obteidos e dicho proceso e fució de estimar los parámetros dasométricos de los Rodales de forma tal que tribute a ua plaificació del maejo forestal mas eficiete. IveFor mejora el cotrol iformático de los Ivetarios Forestales co el ahorro de tiempo y la disposició de iformes automatizados, posee ua iterfaz amigable e iteractiva para sus usuarios, lo cuales solo ecesita coocimietos básicos para su utilizació. Co el uso de este sistema tato por parte de las Empresas Forestales como de las propias Uiversidades se facilita la obteció de los resultados deseados, se agiliza el procesamieto de datos y ayuda a la toma de decisioes. Durate el desarrollo de este trabajo se le dio cumplimieto a los objetivos plateados: se diseñó e implemetó ua base de datos úica, dode se almacea la iformació obteida del proceso de Ivetario Forestal a ivel de Empresas Forestales Itegrales; se diseñó y desarrolló ua aplicació que gestioa la iformació derivada de cada Lote y Rodal facilitado al técico forestal el procesamieto de la misma y la presetació de reportes; se creó ua Ayuda e Líea, y u Maual de Usuario que facilita el uso del sistema desarrollado; se diseñó ua iterfaz de usuario iteractiva que resulta amigable y de fácil avegació para el usuario. Pricipales resultados e evetos cietíficos y publicacioes: Premio e el XVI Cocurso Cietífico Nacioal de Computació para los estudiates de la Educació Superior. Premio e la XII Exposició Provicial de las BTJ Forjadores del Futuro. Premio Relevate e el XVI Forum de Ciecia y Técica Muicipal. Primera Etapa. Publicado e el Boletí de la Sociedad Cubaa de Matemática y Computació (ISSN ) correspodiete al Volume 3 y No. 1 del año Publicado e las memorias del 4to Simposio Iteracioal sobre Maejo Sosteible de los Recursos Forestales (SIMFOR - ISBN ).