Modellbasierte Entscheidungsunterstützung für den Forstbetrieb: Optimierung kurzfristiger Nutzungsoptionen und mittelfristiger Strategien unter Verwendung metaheuristischer Verfahren und parallelen Rechnens
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| Format: | Thesis Book |
| Language: | German |
| Published: |
Göttingen
Cuvillier
2012
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INHALT
1 E I N L E I T U N G 1
1 . 1 Z I E L E DER A R B E I T 3
1 . 2 GLIEDERUNG D E R A R B E I T 8
2 K O N Z E P T I O N D E S E N T S C H E I D U N G S U N T E R S T UE T
Z U N G S S Y S T E M S 9
2 . 1 ENTSCHEIDUNGSUNTERSTUETZUNGSSYSTEME 9
2 . 2 BENOETIGTE M O D E L L E UND SYSTEMKOMPONENTEN 1 2
2.2.1 WUCHSMODELLE 16
2.2.2 BEHANDLUNGSMODELLE 17^
2.2.3 OPTIMIERUNGSVERFAHREN 18
2 . 2 . 3 . 1 HEURISTISCHE VERFAHREN 2 1
2.2.3.2 METAHEURISTIKEN 22
2.2.3.2.1 LOKALE SUCHE 25
2.2.3.2.2 REKOMBINATORISCHE SUCHE 26
2.2.3.2.3 KOMBINIERTE VERFAHREN 28
2.2.3.2.4 PARALLELE SUCHVERFAHREN 29
2.2.4 MULTIKRITERIELLE BEWERTUNG 3 0
2.3 FORSTLICHE ENTSCHEIDUNGSUNTERSTUETZUNGSSYSTEME 3 4
3 M O D I F I K A T I O N U N D A U S W A H L G E E I G N E T E R
O P T I M I E R U N G S V E R F A H R E N 3 7
3 . 1 KOMPASSSUCHE 4 1
3 . 2 SIMULATED A N N E A U N G 4 7
3 . 3 T A B U S E A R C H 5 4
3 . 4 G E N E T I S C H E R A L G O R I T H M U S 5 7
3 . 5 PARALLELISIERUNG VON METAHEURISTIKEN 6 0
3.5.1 PARALLELE KOMPASSSUCHE 6 3
3.5.2 PSA - PARALLELES SIMULATED ANNEALING 6 3
3.5.3 PGA - PARALLELER GENETISCHER ALGORITHMUS 6 5
3 . 6 IMPLEMENTIERUNG DER ALGORITHMEN 6 7
3.6.1 INTERFACE OPTIMIZATIONALGORITHM 68
3.6.2 ZUSATZKLASSEN (COMMON) 70
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IMAGE 2
3 . 7 VERGLEICH AUSGEWAEHLTER METAHEURISTIKEN 7 2
UE.7.7 ERGEBNISSE 78
3 . 8 DIJKSTRA-ALGORITHMUS 8 1
3.8.1 GRAPHENTHEORIE 8 3
3.8.2 D E R ALGORITHMUS : 8 4
3.8.3 MODIFIKATION DES DIJKSTRA-ALGORITHMUS 8 7
3.8.4 IMPLEMENTIERUNG 8 8
4 I M P L E M E N T I E R U N G D E S D S S 8 9
4 . 1 W A H L DER PROGRAMMIERSPRACHE 9 0
4 . 2 SOFTWAREKONZEPTION 9 1
. 4.3 GUI 9 4
4 . 4 M O D E L L A U S W A H L 9 9
4.4.1 WUCHSMODELL 99
4.4.2 BEHANDLUNGSMODELL 102
4.4.3 TOTHOLZMODELL 104
4.4.4 MODELL ZUR BESCHREIBUNG VON STURMSCHAEDEN 105
4.4.5 GIS-KOMPONENTE 107
4.4.6 DATENMANAGEMENT 113
4.4.7 MODELLMANAGEMENT - PARALLELISIERTE SIMULATION 118
4 . 5 ENTSCHEIDUNGSRELEVANTE INDIKATOREN 1 2 4
4.5.1 KONSTANTE NUTZUNG 126
4.5.2 BT-DURCHMISCHUNG 128
4.5.3 OEKONOMISCHER ERFOLG 130
4.5.4 HANDLUNGSDRINGLICHKEIT 130
4.5.4.1 PFLEGEDRINGLICHKEIT 131
4.5.4.2 NUTZUNGSDRINGLICHKEIT 132
4.5.5 AGGREGATION 134
4 . 6 OPTIMIERUNGSMODUL 1 3 8
4.6.1 OPTIMALE BESTANDESAUSWAHL ZUR HOLZBEREITSTELLUNG 141
4.6.2 OPTIMIERUNG VON PFLEGE UND NUTZUNG F UE R EINEN EINRICHTUNGSTURNUS
144
4.6.3 OPTIMALE AUSWAHL VON NATURSCHUTZFLAECLIEN 150
5 A N W E N D U N G S B E I S P I E L 1 5 4
5 . 1 UNTERSUCHUNGSGEBIET 1 5 4
IMAGE 3
5 . 2 STATUS QUO UND ENTSCHEIDUNGSRELEVANTE INDIKATOREN 1 5 4
5.2.1 BT-DURCHMISCHUNG 156
5.2.2 HANDLUNGSDRINGLICHKEIL 157
5.2.3 RISIKO VON STURMSCHAEDEN 159
5 . 3 SZENARIOSIMULATION/PFADGENERIERUNG 1 6 2
5 . 4 OPTIMIERUNG 1 6 5
5.4.1 OPTIMIERUNG DER EINGRIFFSPLANUNG 165
5.4.2 OPTIMIERUNG DER KURZFRISTIGEN HOLZBEREITSTELLUNG 170
5.4.2.1 EINGRIFFSREIHENFOLGE ; 172
5.4.3 OPTIMALE AUSWAHL VON NATURSCHUTZFLAECHEN 174
5.4.4 LOESUNGSQUALITAET 179
5 . 5 F A Z I T 1 8 1
6 D I S K U S S I O N 1 8 3
6 . 1 PARALLELISIERUNG 1 8 5
6 . 2 OPTIMIERUNG 1 8 7
6 . 3 NUTZEROBERFLAECHE 1 9 1
6 . 4 G I S - K O M P O N E N T E 1 9 1
6 . 5 ENTSCHEIDUNGSRELEVANTE INDIKATOREN 1 9 2
6 . 6 M O D E L L A U S W A H L 1 9 3
6 . 7 P R A X I S B E Z U G 1 9 5
7 Z U S A M M E N F A S S U N G 1 9 6
8 V E R Z E I C H N I S S E 2 0 2
8 . 1 ABBILDUNGEN 2 0 2
8 . 2 TABELLEN 2 0 4
9 R E F E R E N Z E N 2 0 5
9 . 1 LITERATUR 2 0 5
9 . 2 W E B - L I N K S 2 1 5
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