Šíření kůrovce a jeho regulace (NetLogo)

Zadání

Název simulace: Šíření kůrovce a jeho regulace
Předmět: 4IT495 Simulace systémů (LS 2015/2016)
Autor: Bc. Agata Janeczková
Typ modelu: Multiagentní model
Modelovací nástroj: NetLogo

Definice problému

Simulace se bude zabývat aktuálním problémem přemnožení lýkožrouta smrkového (dále jen kůrovce) v českých lesích. Velký vliv na jeho šíření mají skládky vytěženého dříví, které kůrovec přednostně obsazuje. Za dlouhodobé skladování dříví v lese může jeho nedostatečný odbyt, popřípadě špatné plánování vytěžování dřeva a jeho následného exportu. Jako výchozí bod simulace je zvolena situace, kdy se v lese objevila první kůrovcová ohniska. Je možné uvažovat jako začátek tzv. zvýšený stav kůrovce. Ten nastane, vytěžíme-li více jak 1 m³ kůrovcového dříví na 5 ha lesa. Simulací bych chtěla nastínit, jak by bylo možné v takovém případě postupovat, aby les utrpěl minimální ztráty. Uvažovaný princip regulace je následovný. K ochraně skládek budou použity insekticidní sítě (modré skládky), které brouka při kontaktu kontaminují a ten během relativně krátké doby umírá. Regulace kůrovce probíhá primárně díky použití těchto ochranných sítí na stanovené procento nově vytvářených skládek. Dále je například možné nastavit množství vyváženého dříví (počtu skládek), množství přidávaných skládek v jednom kole, parametry týkající se průměrného objemu a stáří dospělého stromu, či způsob vysazování mladých stromků. Přitom jsou průběžně sledovány příjmy plynoucí z exportu vytěženého dřeva v závislosti na jeho kvalitě a také náklady na ochranné sítě tak, aby se jejich zavedení ještě vyplatilo. Model abstrahuje od detailního procesu rozmnožování a vývoje kůrovce.

Typy agentů

• strom
• skládka
• cílový bod

Barevně odlišení agenti

• strom
• mladý strom
• strom napadený kůrovcem
• suchý strom
• skládka (vytěžené dřevo)
• červená skládka (napadená, slouží jako lapač)
• modrá skládka (ochranná síť)
• cílový bod (skrytý)

Přístup k řešení

Výchozí nastavení modelu odpovídá nastavení počátečních ohnisek tak, aby situace modelovala tzv. zvýšený stav kůrovce. Model představuje zalesněnou plochu 10 201 m² (1 ha). Zvýšený stav kůrovce v tomto případě nastane, pokud na modelové hektarové ploše vytěžíme 0,2 m ³ kůrovcového dříví a více.

1. Za základní stav považujeme situaci, kdy na 5 ha vytěžíme do 1m³ tímto kůrovcem napadeného dříví.

2. Zvýšený stav nastává, vytěžíme-li více jak 1 m³ kůrovcového dříví a nalezneme-li již ohniska ("kůrovcová kola") v mladších porostech

3. Kalamitní stav je takový stav lýkožrouta lesklého, kdy dochází k rozsáhlému napadení smrkových porostů.