Orman amenajman planlamasında karışık tamsayılı amaç programlamanın kullanılması: Akören plan ünitesi örneği


Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: İstanbul Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Orman Mühendisliği Bölümü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2018

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Mehmet Demirci

Danışman: Ahmet Yeşil

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Sürdürülebilir orman yönetimi, mevcut ve gelecek nesillerin yararına olmak üzere her türlü ormanın ekonomik, sosyal ve çevresel değerlerini korumayı ve arttırmayı amaçlayan dinamik ve gelişen bir kavramdır. Türkiye'de, gençleştirme ve meşcere bakımı gibi tüm ormancılık faaliyetleri sürdürülebilir orman yönetimi hedeflerine ulaşılmasında bir araç olarak kullanılan orman amenajman planlarına göre yürütülmektedir. Ülkede ormanların %98'i aynıyaşlı orman formuna sahipken %2'si ise değişikyaşlıdır. Aynıyaşlı ormanların planlanmasında "yaş sınıfları" metodu kullanılır. Bu metodun uygulandığı işletme sınıflarında öncelikle alanların optimal kuruluşa ulaştırılması hedeflenir. Çünkü her yıl eşit miktarda odun üretmek için her yıl bu ürünü verecek miktarda alanı gençleştirmek gerekir. Gençleştirilmeyecek meşcereler için, bakım blokları oluşturularak ara hasılat kesim planı düzenlenir. Ancak orman işletmeleri, yıllık bütçelerini hazırlarken ve piyasanın gereksinimlerini karşılayacak düzenlemeleri yaparken, yıllık ara hâsılat miktarlarının her yıl az çok birbirine eşit olmasını isterler. Gençleştirme çalışmalarının biyolojik çeşitliliği ve yaban hayatını koruyacak bir anlayışla ve eşit alan-eşit ürün politikası ile yapılabilmesi için karar destek sistemlerinden faydalanmak icap etmektedir. Yine aynı şekilde her yıl eşit miktarda odunun hasat edilebilmesi ve bir yıl boyunca aynı bölgede çalışmanın sağladığı fırsatlardan istifade edilebilmesi için de bu sistemleri kullanmak gerekmektedir. Bu çalışmada Türk ormancılığının gençleştirme ve meşcere bakımı problemlerinin çözümü için karışık tamsayılı amaç programlama modelleri geliştirilmiştir. Böylece, çok geniş bir kullanım alanı olan amaç programlamanın orman amenajman planlamasında da rahatlıkla kullanılabileceği ortaya konulmuş ve orman amenajmanı bilim dalına katkı sağlanmış olunacaktır. Uygulama alanı olarak Akören plan ünitesinin kızılçam işletme sınıfı seçilmiştir. Bakım problemi için hem doğrusal ve hem de doğrusal olmayan amaç programlama modelleri geliştirilirken, gençleştirme problemi için sade doğrusal model geliştirilmiştir. Bakım modelleri ile hacim (ara hasılat etası) hedefinden sapmalar ve bölmelerin orman içi rampalara olan (toplam veya ortalama) mesafeleri için belirlenen hedef değerden sapmalar en aza indirilmiştir. Hacim hedefi 2.628 m3 ve mesafe hedefi ise doğrusal model için 7 km, doğrusal olmayan model için ise 1 km'dir. Gençleştirme modeli her yıl eşit miktarda orman alanının gençleştirilmesi ve eşit miktarda ürünün alınması için geliştirilmiştir. Büyüklüğü 5,0 ha'dan küçük olan ve birbirine komşu olan bölmeciklerin aynı yıl gençleştirilmesi planlanmıştır. Mevzuata uygun olarak, toplamları 25,0 ha'dan daha büyük olan komşu bölmeciklerin ise erteleme süresi boyunca aynı yılda gençleştirilmesi planlanmamıştır. Gençleştirme alanı 88,85 ha/yıl ve yıllık son hasılat etası ise 23.350 m3'tür. Bu problemler, Lingo 16'nın gelişmiş versiyonu kullanılarak çözülmüştür. Doğrusal bakım modeli çok iyi sonuç vermiş ve referans senaryolar için on yıl için planlanan hacimdeki sapma 0 m3 ve toplam mesafe sapması 25,7 km olmuştur. Senaryo 1'e ek olarak senaryo 2 ve 3'te de hacimde sapma olmamıştır. Hacim ağırlığı 0,6 ve mesafe ağırlığı 0,4 olan senaryo 5 en iyi sonuçları vermiştir. Senaryo 5'de 10 yıl için toplam sapma hacimde 6 m3 ve mesafede 59,7 km olmuştur. Doğrusal olmayan bakım modelinde hacimde sapma 0 m3 ve mesafede toplam ortalama sapma 1,17 km olmuştur. Senaryo 1'e ek olarak senaryo 2, 3, 4, 5, 6 ve 7'de hacimde sapma olmamıştır. En iyi sonuçları veren 3. senaryoda 10 yıl için toplam sapma mesafede 8,7 km olmuştur. Doğrusal gençleştirme modelinin referans senaryoları için 20 yılda toplam sapma alanda 3,8 ha ve hacimde 1.025 m3 olmuştur. Alan ağırlığı 0,8 ve hacim ağırlığı 0,2 olan senaryo 3 en iyi sonuçları vermiştir. Senaryo 3'de 20 yıl için toplam sapma alanda 3,8 ha ve hacimde 2.889 m3 olmuştur. Bu çalışma ile tanımlanan yaklaşımlar ve modeller, daha da geliştirilerek, Orman Bilgi Sistemi'ne ve Türkiye'de ormanlarının planlanmasında kullanılan Amenajman Plan Yapım Programı'na entegre edilebilir. Ayrıca çalışmanın Netcad ile entegre edilme olanakları da araştırılabilir. Bu çalışmanın, çok uzun işlem süreleri ve çok büyük yineleme sayıları gibi, eksikliklerinin giderilmesi için daha ileri çalışmalar yapılabilir. Bu çalışmada açıklanan yaklaşımlar orman amenajman planlama mevzuatı çerçevesinde öncelikle kızılçam ormanları olmak üzere aynı yaşlı ormanların planlanmasında rahatlıkla kullanılabilir.