Vorest

Vorest és un software o programa informàtic en desenroll dissenyat pels investigadors de l'Universitat Politècnica de Madrit Carlos Vilas Arias i Manuel Abellanas en l'any 2007. Va ser creat per a emular l'evolució de boscs. Per a fer una simulació del creiximent forestal, este programa es basa en el Diagrama de Voronoi.

Erro al crear miniatura:

Vorest

Descripció

El model que utilisa el programa es classifica dins del grup de models d'arbres individual (sigle-tree models), i part del fet de que el creiximent de tot arbre pot explicar-se en funció de l'àrea d'influència que ocupa a la seua entorn. Esta àrea d'influència aumentar o disminuir en funció de certs factors tals com la competència que presenten els arbres d'entorn, i pot modelar-se de manera adequada com una regió en un Diagrama de Voronoi ponderat. El càlcul dels Diagrames de Voronoi generalisats en pesos (aditius o multiplicatius) o en distintes funcions de distància per a cada generador, és una tasca complicada i en molts casos costosa, des del punt de vista computacional. En el cas que nos ocupa no són els vèrtiços ni les arestes del diagrama lo que interessa conéixer, si no l'àrea de les seues regions. Per tal motiu i com l'aplicació forestal admet certa tolerància en el càlcul, l'aplicació no efectua el càlcul exacte de Diagrames de Voronoi. Pel contrari, s'enfoca a la representació d'estes estructures sobre la base de la visualisació de la envolvente inferior de les funcions de distància als generadors, que per mig de l'utilisació de les ferramentes implementades pot realisar-se de manera completament interactiva. Una volta representat, permet obtindre el diagrama obtingut com el conjunt de regions d'influència d'una série d'arbres estudiats. No obstant l'utilitat de l'aplicació no es llimita a la mera visualisació interactiva dels diagrames, sino que permet realisar una simulació contínua del procés esperat de creiximent per als arbres carregats en el programa. És dir, partint d'una inicial donada per l'usuari (be a partir de senyes aleatòries, senyes generades manualment o senyes reals carregades des d'un ficher extern en format HTML), és possible alvançar en el temps, obtenint d'esta manera un predicció del creiximent dels arbres estudiats. L'informació visual que oferix l'aplicació té dos alvertents fonamentals.

Editor de funcions de distància

Erro al crear miniatura:

L'editor de funcions de distància permet a l'usuari definir la funció de distància, inclús no convexa, per a cada arbre.

En primer lloc, permet representar el Diagrama de Voronoi que modelíza les àrees d'influència de cada u dels arbres carregats en el programa, en l'instant determinat del seu creiximent, sent possible utilisar tant mètriques predefinides de l'aplicació (mètrica euclídea L-1, L-infinit) com a funcions de distància definides per l'usuari (per mig de l'utilisació de l'editor integrat de funcions de distància). Per un atre costat, permet generar una representació més o menys de l'aspecte real que podria esperar-se dels arbres estudiats en el seu entorn natural, és dir, l'aplicació és capaç de generar una escena tridimensional en un grau de detall suficientment alt (encara que en tot cas lluntà a lo que podríem considerar un nivell fotorrealista) de l'aspecte que presentaria el bosc en la realitat. En esta escena l'usuari podria utilisar des de textures per a millorar l'aspecte del sol, fins a configurar la representació d'una SkyBox, que permet un efecte bàsic pero eficaç de fondo tridimensional, tot això guiat per un interfaç clar i senzilla de l'aplicació. És important el fet de que els usuaris no necessitaria coneiximents informàtics específics per a generar l'aspecte de cada una de les espècies en la que vagen a treballar. Vorest utilisa com a respal en la generació de boscs l'aplicació de lliure us POV-Tree. Per mig de l'utilisació d'esta aplicació, poden generar-se mayas tridimensionals de POV-Ray que representen d'una forma més o menys realista les espècies d'arbres estudiades per l'usuari. La documentació sobre la mateixa és clara i abundant, i en tot cas el seu maneig no entranya complicacions excessives, sent senzill i intuïtiu, i completament visual. Vorest facilita enormement el treball en este tipo de fichers de maya tridimensional, abstraent a l'usuari de la complexitat que subyacer en la seua càrrega i manipulació, i permetent que concentre tots els seus esforços en el procés de definició d'espècies, ajustant els paràmetros de cada una i definint de manera completament visual el color de tronc i fulls, o el color en el que es representarien els arbres morts d'una espècie donada. Finalment, l'aplicació permetria incloure multitut d'espècies simultànees generades per l'usuari en el procés de simulació.

Referències

• García O. The state-space approach in growth modelling. Canadian journal of forest research, 24:1894-1903. 1994
• García O. Seminari sobre models de creiximent. I. T. S. I. Montes, Universitat Politècnica de Madrit. Dpto. Silvopascicultura. 10-13 de febrer de 1998.
• García O. Growth and yield in British Columbia. Back-ground and disscusion 2001. http://forestgrowth.unbc.ca
• Moore, J. A.; Budlesky C. A.; Schlesinger, R. C., A new index representing individual tree competitive status. Canadian journal of forest research, 3:495-500. 1973
• nance, W. L.; Grissom J. I.; Smith, W. R; A new competition index based on weighted and constrained area potentially available. En: A. R. Ek, S. R., Shifley T. I., Burk (eds) forest Growth Modelling and Prediction. Proc. IUFRO Conf. Agost de 1987, Minneapolis USDAFS GTR. NC 120:134-142. 1988.
• Pukkala, T. Prediction of tree diameter and height in a Scots pine stand as a function of the spatial pattern of trees. silva Fennica, 23:83-99, 1989.
• Vanclay, J. K. Modelling Forest Growth and Yield. Applications to Mixed Tropical Forests. Ed. CAB Int. Wallingford 312pp. 1994.
• Vanclay, J. K. Experiment designs to evaluate inter- and intra-specific interactions in mixed plantings of forest trees. Forest Ecology and Management, 233:366-374, 2006.
• Von Gadow, K.; P. Real; J. G. Álvarez; Modelisació del creiximent i l'evolució dels boscs. IUFRO World Series Vol. 11, Viena 2001.