การแบ่งกลุ่มสำรวจในการเดินสำรวจทรัพยากรป่าไม้ กรณีศึกษาในพื้นที่เขตรักษาพันธุ์สัตว์ป่าลุ่มน้ำปาย อำเภอปาย จังหวัดแม่ฮ่องสอน

Abstract

งานวิจัยนี้ศึกษาการนำปัญหาการแบ่งกลุ่ม (clustering problem) ไปใช้ในการแบ่งจุดสำรวจในการเดินสำรวจทรัพยากรป่าไม้ กรณีศึกษาในพื้นที่เขตรักษาพันธุ์สัตว์ป่าลุ่มน้ำปาย อำเภอปาย จังหวัดแม่ฮ่องสอน  ซึ่งมีจุดสำรวจทั้งหมด 164 จุด และมีหน่วยพิทักษ์ป่า 15 จุด  โดยมีวัตถุประสงค์ให้ระยะทางในการสำรวจสั้นที่สุด  โดยที่มีเงื่อนไขบังคับในการออกปฏิบัติการแต่ละครั้งไม่เกิน 3 วัน งานวิจัยนี้มีการออกแบบการแบ่งกลุ่มย่อยโดยใช้พื้นที่สี่เหลี่ยม เพื่อให้สอดคล้องกับลักษณะจุดสำรวจซึ่งได้มาจากการสุ่มพิกัดตัวอย่างแบบสม่ำเสมอ (Systematic Sampling) ในการหาตำแหน่งจุดสำรวจทรัพยากรป่าไม้บนแผนที่ภาพถ่ายดาวเทียม และแบ่งกลุ่มย่อยโดยปรับปรุงขั้นตอนวิธีการหาเส้นทางเดินสำรวจที่สั้นที่สุดของ Travelling Salesman Problem (TSP) โดยเมื่อเปรียบเทียบผลที่ได้จากขั้นตอนวิธีทั้งสองแบบกับเส้นทางการเดินสำรวจของเจ้าหน้าที่ป่าไม้ในปัจจุบัน พบว่าขั้นตอนวิธีที่ได้จากการปรับปรุงขั้นตอนวิธีการหาเส้นทางเดินสำรวจที่สั้นที่สุดของ TSP ได้ระยะทางการสำรวจโดยรวมสั้นที่สุด ขณะที่การแบ่งกลุ่มย่อยโดยใช้พื้นที่สี่เหลี่ยมได้ระยะทางรวมในการสำรวจสูงที่สุด ซึ่งขัดแย้งกับลักษณะจุดสำรวจซึ่งกระจายแบบสม่ำเสมอ

Survey position clustering of the forest resources: A case study in the Pai River Wildlife Sanctuary, Amphur Pai, Mae Hong Son

In this research, we apply clustering problem to partition the survey positions of the forest resources in the Pai River Wildlife Sanctuary, Amphur Pai, Mae Hong Son which composed of 164 survey points and 15 forest protection centers. The objective is to minimize the total walking distance of the survey officers whereas the maximum number of traveled days in each cluster should not exceed 3 days. This research offers two types of clustering: rectangular clustering corresponding to the survey positions obtained from a uniform random coordinates (systematic sampling) on satellite images; and merging subtour clustering improved from Travelling Salesman Problem (TSP) algorithm. Compare these two clustering results and the clusters that the survey officers currently using, we found that the merging subtour clusters from TSP algorithm result in minimum total distance traveled while the rectangular clusters give the worst performance despite the fact that it is intuitively reasonable considering the uniformly placement of the survey positions.