RTLS - real time location systems

The trend towards increasingly large farming units raises questions regarding how to better monitor production. Larger units make the impact from possible errors more severe, which increases the pressure on management supervision. To cope with management issues, prevent errors and handle increased demands on traceability and documentation, the Real Time Location Systems (RTLS) concept is making its way into various parts of agriculture. In sectors outside agriculture, RTLS are already being used successfully to track and locate items through nodes at different levels of accuracy, such as room level or the relative or absolute position. Empirical data can be received in real time from the nodes. Such systems are well established among dairy herds for feed management and automation. Their application in crop production is less well developed, though there are potential areas of application, such as digital recordkeeping of applied inputs, e.g. fertilizers and pesticides, and environmental monitoring to forecast disease outbreaks or give precise and automatic irrigation. RTLS can also be used to trace agricultural goods through the distribution chain to the end customer. This inventory study examines the state-of-the-art of available RTLS solutions for farming, in practice and in agricultural research. The study is based on material found in the literature and on interviews conducted with researchers and representatives of agribusinesses. Probable solutions for future applications include RTLS tracking of dairy cows with exact location capability using electronic passive ear tags. In crop production, RTLS for yield mapping and spatial environmental monitoring are seen as potential applications. Although possible solutions exist, it is clear that the knowledge of this technology is low in the business and further research is needed in order to raise sector awareness about RTLS applications in agriculture.Trenden med en strukturrationalisering mot större enheter med mindre personal per producerad enhet höjer behovet av en effektiv produktionsövervakning. Stora enheter med hantering av stora varuflöden leder till att ett misstag får större konsekvenser och det gör att kraven som ställs på lantbrukaren ökar. För att klara detta och möta större krav på spårbarhet och dokumentation skulle RTLS (Real Tid Lokaliserings System) kunna hjälpa till att automatisera eller åtminstone effektivisera dokumentation spårbarhet och även precision inom lantbruksproduktionen. Inom andra branscher än lantbruk har redan RTLS gjort sitt intåg, det används inom logistik och transport, sjukhus och på byggarbetsplatser för att ge möjlighet att spåra verktyg, varor och personal för att snabbt kunna se var de befinner sig och enkelt göra t ex en löpande lagerinventering. Det finns olika noggrannhet i systemet. Man pratar om exakt positionering där man ger föremålets placering en koordinat, det vanligaste är dock att man placerar läsare vid strategiska platser för att avläsa när objektet passerar genom t ex en dörr. Ett RTLS kan vara uppbyggt på olika vis, genomgående är dock att systemet har en eller flera läsare och taggar som är fästa på de enheter man vill registrera. Taggarna kan vara utformade på olika vis, den här studien behandlar främst system med passiva RFID (Radio Frekvens Identifikation) taggar men även aktiva taggar förekommer. I ett passivt system saknar taggarna batteri och är uppladdade av ett elektromagnetiskt fält som sänds ut av läsaren. Aktiva taggar har längre räckvidd än passiva men batterierna måste bytas och taggarna är betydligt dyrare. Det finns ett antal potentiella applikationer för RTLS inom lantbruket, inom animalieproduktion är framförallt ett system för exakt positionsbestämning av djur med hjälp av passiva taggar i form av elektroniska öronmärken. Ett sådant system skulle kunna användas för att spåra upp djur i stora besättningar men även ersätta befintliga system för brunstpassning och transponderutfodring. Inom växtodling skulle ett potentiellt system kunna samla in klimatdata i ett fält och bearbeta denna för att skapa exakta bevattningskartor eller sjukdomsprognoser. Ett annat system skulle kunna användas för att skördekartera och spåra skördade produkter. Slutsatsen är dock att det finns stora möjligheter med RTLS inom varierande applikationer, dock är kunskapen om möjligheterna mycket liten och mer undersökningar behövs för att underbygga de olika systemens praktiska tillämpbarhet

An a posteriori error estimate for Symplectic Euler approximation of optimal control problems

This work focuses on numerical solutions of optimal control problems. A time discretization error representation is derived for the approximation of the associated value function. It concerns Symplectic Euler solutions of the Hamiltonian system connected with the optimal control problem. The error representation has a leading order term consisting of an error density that is computable from Symplectic Euler solutions. Under an assumption of the pathwise convergence of the approximate dual function as the maximum time step goes to zero, we prove that the remainder is of higher order than the leading error density part in the error representation. With the error representation, it is possible to perform adaptive time stepping. We apply an adaptive algorithm originally developed for ordinary differential equations. The performance is illustrated by numerical tests

Precision i automatisk gallringsuppföljning

För att utvärdera och kunna förbättra gallringsarbetet så görs det vanligtvis manuella uppföljningar av utförda gallringar. Dessa uppföljningar görs främst av maskinförarna i samband med gallringen, vilket orsakar avbrott i arbetet, fördyrar gallringen och drar ner takten på virkesproduktionen. För komma till bukt med de negativa sidorna av den manuella uppföljningen har Skogforsk utvecklat ett datorprogram som heter Automatisk gallringsuppföljning, men kallas oftast hprGallring. HprGallring använder information från gallringsuttaget tillsammans med statistik från företagsvisa gallringsuppföljningar för att räkna ut vad som står kvar efter gallring. Syftet med denna studie var att undersöka precisionen i hprGallrings prognos av beståndsegenskaperna efter gallring, samt att undersöka om det finns skillnader i precisionsutfall mellan klena och grova gallringar respektive mellan södra och norra Sverige. En manuell referensmätning av 41 bestånd genomfördes och jämfördes mot prognoserna från hprGallring. Resultaten visade på små skillnader mellan den manuella referensmätningen och hprGallrings prognos. Minst avvikelser hade grundytan och den grundytevägda medeldiametern, medan stamantalet hade störst avvikelse. Inga skillnader fanns mellan södra och norra Sverige. Däremot var avvikelsen större för stamantal och grundytevägd medeldiameter för klena än för grova gallringar i norra Sverige. Slutsatserna av studien är att hprGallring har god precision i sina prognoser av beståndsegenskaper efter gallring men att stamantalet är den faktor som är svårast att skatta. Förutsättningar för att få en god prognos är gallringsuttaget ska vara representativt för utgångsbeståndet. Utifrån denna studie så tror jag att hprGallring kommer att användas allt mer och kan i framtiden konkurrera undan de manuella uppföljningarna.In order to evaluate and improve the thinning work that is done, manual monitoring of the stand is done after thinning. Today the manual monitoring is done mainly by the harvester operator during thinning, which causes interruption in the thinning and make the thinning more expensive and decreases the harvesting productivity. In order to overcome the negative side of the manual monitoring, Skogforsk developed a software that automatically estimate what is left after thinning. This software is called Automatic thinning monitoring, but is often called hprGallring. HprGallring use information from the thinning together with statistic from companywide thinning follow ups to calculate what is left after thinning. The aim with this study was to investigate the precision of hprGallring’s forecast of stand variables after thinning, and to investigate whether there are differences in the precision outcome between smaller diameter and large diameter and between southern and northern Sweden. Manual reference measurements of 41 stands were carried out and compared to the forecasts from hprGallring. The results showed small differences between the manual reference measurements and the forecasts from hprGallring. Least deviation has the basal area and the basal area-weighted mean diameter, while the number of stems differed the most. No differences in deviations were found between northern and southern Sweden. On the other hand, the deviation was greater for the number of stems and for the basal area-weighted mean diameter in the smaller diameter classes than in the large diameters in northern Sweden. The conclusion from this study is that hprGallring has a generally good precision in the forecast of the stand variables after thinning, with the number of stems being the factor that is most difficult to estimate. Requirements for successful prognosis is that the thinning removal should be representative to the forest prior to the thinning. Based on this study, I think hprGallring will be used more and more, and may in the future replace the manual monitoring of thinning

GIS and realtime-GPS on reindeer : habitat use of reindeers in areas affected by forestry activities - two winter seasons in Vilhelmina Norra Sami reindeer herding community

This study is commissioned by the Swedish University of Agricultural Science (SLU - Department of Forest Resource Management) in coorporation with Sveaskog and Vilhelmina Norra Sami reindeer herding community. The purpose of this study is to analyse movement patterns and habitat use of reindeers during two winter seasons (2005/2006 and 2006/2007) in areas affected by forestry activities such as clearcutting. This study examines the possibilities of analysing information from Reindeer husbandry plans and forest variable data from kNN and SMD, in relation to GPS collar points from reindeers by using Geographical Information System (GIS). Lack of knowledge and understanding between the reindeer industry and the timber industry has often led to heated debates. The possibilities of using this type of technique are very interesting and could increase knowledge concerning land-use issues to different resource users. The main results from analyses comparing SMD, kNN, data about clearcuts, and GPS collar points from reindeers indicates that clearcut areas, younger forest, coniferous forest on lichen-dominated areas and areas dominated by pine was preferred by reindeers during the winter period. These results were similar during both winterseasons despite different snow and weatherconditions. Older clearcut areas (1986/2000) were more frequently used then the most recent clearcut areas (2000/2005). The reindeers used spruce-, mixed- and broadleaved forests less frequently and disproportionate to their availability. Analyses comparing Reindeer husbandry plans and GPS collar points from reindeers show that key habitat areas delineated by reindeer herders were used frequently during both winters, and considerably more frequent during the winter 2005/2006, characterized by good grazing conditions. Difficult conditions with icing of the snow pack made the reindeer disperse over larger areas during 2006/2007 with consequent less use of key habitat areas. Analysis of GIS-databases in relation to GPS collar points from reindeers can contribute to increased knowledge and understanding among different resource users and facilitate land-use consultation.Det här examensarbetet har utförts på uppdrag av SLU i Umeå (Institutionen för skoglig resurshushållning) i samarbete med Sveaskog och Vilhelmina Norra Sameby (VNS). Syftet med arbetet har varit att analysera renens rörelsemönster och habitatanvändning i brukad skog, där i första hand skogsbrukets markanvändning i form av slutavverkningar förekommit. I arbetet ingår att undersöka möjligheterna att använda information i form av existerande vegetationsklassificeringar, skogliga beståndsregister and renbruksplaner mm. kopplat till två vintersäsongers positionsdata från 38 renars GPS/GSM-halsband. Då dialogen mellan skogs- och rennäringen ofta handlat om olika åsikter om respektive näringars behov och vilken påverkan dessa har på varandra, är möjligheten att använda den här typen av teknik mycket intressant och kan tillföra båda parter ny kunskap i markanvändningsfrågor. GIS-analyser av positionsdata mot SMD, kNN, hyggesskikt och Sveaskogs beståndsregister indikerade framförallt att hyggen/ungskog, barrskog på lav och utpräglade tallmarker användes av renen vintertid. Detta gällde för båda vintersäsongerna trots skilda förutsättningar i fråga om snö och väderförhållanden. Äldre hyggen/ungskog ( upptagna mellan 1986 och 2000) användes mer än nytillkomna hyggen (2000-2005). Renarna föredrog gran-, bland- och lövskog i mindre utsträckning eller mindre i förhållande till vad som var tillgängligt. GIS-analyser mot renbruksplanen visade att renarna använde nyckelområden mer under 2005/2006 än 2006/2007. Säsongen 2006/2007 var betesförhållandena mycket svåra vilket tyder på att ”bra skydd” endast av nyckelområden inte alls räcker till under sådana förhållanden. Skogliga beståndsregister kopplat till positionsdata möjliggör avancerade analyser som skulle kunna öka kunskapen om hur rennäringen och skogsbrukets markanvändning kan samordnas. En förutsättning för denna typ av analys är att det finns tillräckligt stor geografisk täckning av beståndsregistret i förhållande till renarnas positionsdata. Examensarbetet visar att det finns många områden som man bör gå vidare med och detaljstudera. I första hand bör man gå vidare med analyser kring hyggen och titta på hur markberedningsformer och avstånd till lav påverkar renarnas habitatanvändning. Även kombinationer av renbruksplaner/beståndsregister för att indexera och rangordna olika skogstyper/avdelningar efter hur eftertraktade de är ur betessynpunkt skulle vara ett intressant ”nästa steg”

Influence of precipitation, temperature and genetic on the year ring properties of Norway spruce (Picea abies. (L)Karst)

Den svenska granen(Picea abies (L.) Karst) har ett vidsträckt utbredningsområde med ett till synes varierande klimat som påverkar granens årsringsegenskaper på olika sätt. Syftet var att från två gran bestånd undersöka hur årsringens egenskaper ändras beroende på temperatur, nederbörd och se om det finns skillnader i årsringsdensitet och bredd för de olika moderträden. Arbetet genomfördes genom att med hjälp av, diagram se om nederbörden samt temperaturen för vardera månaden, juni, juli och augusti samt summan av dem. Har någon effekt på årsringsdensitet, årsringsbredd och vår-sommarvedsdensiteten samt se om årsringsdensitet samt bredd är olika beroende på moderträden. En regressionsanalys gjordes sen för att se om min visuella analys stämmer. Resultatet visar att temperaturen har en vis effekt på årsringsbredden, densiteten och för sommarvedsdensiteten den är dock svag och skiljer sig rätt mycket åt beroende på vilket bestånd man kollar på. Resultatet från nederbörden visar att den påverkar årsringsdensiteten och vår-sommarvedsdensiteten positivt medan årsringsbredden inte visar någon effekt av nederbörden. Resultaten visar också att det finns skillnader mellan de olika moderträden samt att årsringsdensiteten och bredden över hela bestånden har likartade utvecklingsmönster. Resultatet var oväntat men kan förklaras av att beståndets karaktär spelar roll exv. Stamantal och bördighet har också en inverkan som jag inte tagit hänsyn till och kan påverka resultatet.The Norway spruce (Picea abies(L.) Karst) has a wide range, with apparently varying climatic that influence annual rings of the Norway spruce in different ways. The aim was to studies how the two spruce sites annual ring properties changes depending on temperature, precipitation and to see if there are difference in year ring density and width for each parent tree. The work was carried out by using diagrams and then see if the temperature and precipitation for each month June, July, August and the sum of them. Has any effect on the year ring density, annual ring width and early-latewood density and see of the year ring density and width is different depending on the parent tree. A regression analysis was then made to see if my visual analysis is correct. The result shows that the temperature has an effect on the annual ring width/density and for the latewood density however it is weak and varies quite a lot depending on which site is studied. The result from the precipitation shows that it affects year ring density and early-latewood density positive while the annual ring width does not show any effect of precipitation. The results also show that there are difference between the various parent trees and that year ring width and density across the two site share similar development patterns. The results was unexpected but can be explained by the fact that the site character plays a role such as stock number and fertility that has also an impact that I haven’t taken into account and can affect the result

Floral scent and pollinator visitation in relation to floral colour morph in the mixed-mating annual herb Collinsia heterophylla

Even though floral scent is of major importance for pollinator attraction, it is less investigated than other floral traits. Previous studies suggest the importance of joint exploration of olfactory and visual floral cues to understand plant-pollinator interactions. We investigated flower scents in Collinsia heterophylla, a bee-pollinated, annual herb a with mixed-mating system combining self- and outcross-pollination. In Collinsia, floral size and development variation is related to mating system, ranging from large-flowered mixed-mating species to small-flowered self-pollinated species. However, to our knowledge, flower scent has not been described in any species in the genus. We also studied whether flower-emitted volatiles were coupled to presence versus absence of a coloured band on the upper lip within a population in C. heterophylla, and if these colour morphs affected pollinator visitation. We performed headspace collections of volatiles in the greenhouse from potted flowering plants, and compared these to controls in the bud stage. Flower-specific volatiles were highly dominated by terpenoid compounds typical of bee-pollinated plants, such as beta-myrcene, (Z)- and (E)-ocimene and sesquiterpenes (E)-alpha-bergamotene and beta-sesquiphellandrene. The aliphatic ester methyl hexanoate was also prominent, together with additional esters, whereas methyl cinnamate constituted the only aromatic compound. Floral colour morphs showed no qualitative difference in volatiles, but the coloured morph produced significantly higher quantities for seven of the 26 individual flower compounds. A field experiment performed within a natural population, using behavioural observations and florescent dyes dusted on the flowers, could not detect any differences in pollinator visitation between colour morphs. We conclude that C. heterophylla flowers emit volatile compounds commonly associated with attraction of their most important pollinators. It would be highly interesting to explore the function of floral scent for pollinator attraction and relate floral scent to mating system variation across Collinsia for a better understanding of pollinator influence on floral evolution

Economic Evaluation of Supported-Employment Inspired Program for Pupils With Intellectual Disabilities

In this study, we investigate whether, or to what degree, a ‘business case’ could be made for implementation of a Supported-Employment (SE) inspired program for pupils with intellectual disabilities (IDs), starting during the final school years. For this aim, we do a quasi-experimental before-after intervention impact evaluation of such a project funded by the European Social Fund in the Swedish city of Örebro (135,000 inhabitants) during 2010–2013. From an estimate of the average treatment effect, we calculate the internal net present value and the payback period that would make this program break even from avoided expenditure for day-activity services, assuming that it had been funded entirely by the municipality

Högtrycksbrandsläckning - Ett beslutsunderlag för Räddningstjänsten

The purpose of this report is to collect, compile and complement the scientific and experience based knowledge concerning high pressure fire fighting today. The goal is to produce a decision data for the Rescue Service concerning the use of high pressure systems for fire fighting. Focus is on hose reel high pressure systems but other systems are discussed too. The report begins by describing the technical properties of the different systems. Then the fire fighting properties are evaluated, including manoeuvrability and safety for users. There is a brief chapter describing economy related to the different types of systems. Technical and non-technical aspects of high pressure fire fighting are finally discussed and together with the rest of the report are basis for a number of conclusions drawn. One of the conclusions is that the foremost advantage using 40 bars high pressure systems are shorter time of attack and reduced use of water