O proxecto pretende contribuír a aumentar a eficiencia e sustentabilidade ambiental e económica das explotacións agrarias. Buscaranse solucións ao problema da mala estruturación da base territorial das explotacións facendo uso das TIC, desenvolvendo un algoritmo que permita obter alternativas mellores para a organización espacial das parcelas dos membros de cooperativas agrarias ou para calquera agrupación de agricultores.
Dado un conxunto de agricultores cos seus correspondentes conxuntos de parcelas, a ferramenta informática permitirá unha reasignación do uso das parcelas entre os agricultores de maneira que, mantendo cada agricultor, en esencia, a mesma superficie, e sen modificar a propiedade, as súas parcelas estarían máis próximas entre si e máis próximas a cada explotación.
O axeitado dimensionamento das explotacións agrarias é clave para asegurar a súa viabilidade económica e ambiental. Os mercados agrarios están suxeitos a fortes variacións, e obrigan a reducir o nivel de inputs para conter os custes de produción. Na gandería de vacún iso pasa fundamentalmente polo adecuado dimensionamento da base territorial e a súa xestión eficiente. Porén, a estrutura territorial das explotacións gandeiras galegas é moi fragmentada, e as súas parcelas adoitan a posuír unhas dimensións reducidas (en comparación ás doutras explotacións doutras rexións gandeiras en Europa) e estaren dispersas.
Unha produción en base a pastos e forraxes propios, con parcelas cunha dimensión axeitada e accesibles, axudaría a incrementar o rendemento das explotacións e a revalorizar estas producións, reducindo os custes e dependencia das explotacións e incrementando a renda dispoñible, permitindo ademais unhas prácticas gandeiras compatibles co medio ambiente e unha axeitada xestión das terras (agrupación, aproveitamento conxunto, etc).
A estratexia europea de I+D en agricultura [Comisión Europea, 2015] identifica a incorporación das TIC como un dos catro elementos transversais básicos. Seguindo esta liña, neste proxecto abordarase o problema da dispersión das parcelas das explotacións mediante métodos informáticos e matemáticos.
Tríptico divulgativo do Proxecto do Grupo Operativo
Enlace: Agriculture and rural development > Financing the Common Agricultural Policy (FEADER)
Desde hai décadas, unha elevada fragmentación dos sistemas de propiedade da terra tense considerado un atranco de grande importancia para o
desenvolvemento dun sector agrario potente (Binns, 1950). Na bibliografía recente existen numerosos traballos que establecen unha relación entre a fragmentación da propiedade e problemas de xestión das explotacións agrarias (p.ex. Rahman e Rahman, 2009; Manjunatha et al., 2013; Latruffe e Piet, 2014; Orea et al., 2015), ou das explotacións forestais (Rendenieks et al., 2015; Kilgore e Snyder, 2016). En todo caso, este tipo de relacións deben ser examinadas con atención aos casos particulares, dado que tamén existen exemplos nos que non foi posible establecer un vínculo entre unha maior fragmentación e unha menor eficiencia das actividades produtivas (Deininger et al., 2012). Por outra parte, algúns autores teñen resaltado o interese que as propiedades de pequena dimensión ‐particularmente das propiedades forestais‐ ten para a conservación da biodiversidade (Schaich e Plieninger, 2013). Como resultado, hoxe en día acéptase, de maneira xeral, que a redución da fragmentación non debe sempre ser un obxectivo das políticas públicas senón en varias situacións particulares: cando esta se propaga ao sistema de uso da terra e resulta nun alto grao de fragmentación da utilización; cando as parcelas resultantes son demasiado pequenas para ser cultivadas de maneira viable; ou cando as parcelas resultantes de cada explotación están moi afastadas entre si (FAO, 2003; Hartvigsen, 2014).
Seguindo a van Dijk (2003) podemos dicir que existen catro interpretacións posibles do concepto de fragmentación, que non son excluíntes entre si: que exista un elevado número de propietarios; que exista un elevado número de agricultores ou silvicultores; que non exista solape entre os dous grupos citados; e que existan moitas máis parcelas que agricultores ou silvicultores. Cada combinación posible das anteriores resulta nunha situación diferente que ten distintas implicacións de tipo ambiental, social e económico, polo que non deberían ser tratadas de igual modo. A concentración parcelaria, un proceso no que varias parcelas dun mesmo propietario se combinan para formar un número menor de parcelas de maior tamaño (FAO, 2003; Pasakarnis e Maliene, 2010; Pasakarnis et al., 2013; Lisec et al., 2014), só é útil nun destes casos (cando o número de parcelas por propietario é moi alto) pero non permite reducir a fragmentación noutras situacións (basicamente porque non reduce o número de propietarios).
Pese ao seu carácter central nas políticas públicas de xestión de terras en moitos países, os procesos de concentración parcelaria teñen sido obxecto de importantes críticas polas súas consecuencias de tipo social ou ambiental (p.ex. Crecente et al., 2002; Lisec et al., 2014; Kupidura et al., 2014). Trátase, por outra parte, de procesos de elevado custo económico que demandan tempos considerables: Lisec et al. (2014) mencionan 4‐5 anos de duración media; Crecente et al. (2002) afirman que poden chegar aos 10 anos. En todo caso, continúa sendo un instrumento que recibe considerable atención en diferentes partes do mundo, como se acredita polo elevado volume de bibliografía recente que se produce sobre o tema (p.ex. Cay e Iscan, 2011; Demetriou et al., 2012; Martínez et al., 2013; Borgwardt et al., 2014; Kupidura et al., 2014; Lisec et al., 2014; Uyan et al., 2015; Haldrup, 2015; Guanghui et al., 2015; Yan et al., 2015; Abubakari et al., 2016; Muchová et al., 2016).
Por outra parte, é un feito documentado na bibliografía que os agricultores e silvicultores tenden a adoptar, por si mesmos, mecanismos que lles permitan reducir a fragmentación das súas propiedades ou das terras que manexan. Normalmente emprégase unha combinación de compra e arrendamento que nalgúns casos permite formar unidades de cultivo suficientemente grandes (Vranken e Swinnen, 2006; Sklenicka et al., 2014). Polo tanto, parece razoable que as políticas públicas de reforma das estruturas agrarias traten de complementar a concentración parcelaria con outros instrumentos máis flexibles e facilmente adaptables a outros contextos, como por exemplo o uso de bancos de terras, ou a permuta voluntaria de parcelas ou de uso entre diferentes propietarios ou agricultores/silvicultores, nun esforzo por reorientar a súa actividade cara mecanismos máis próximos á comunidade (van Dijk e Kopeva, 2006; Sikor et al., 2009; Sikor e Müller, 2009).
A permuta de propiedade ou de uso entre múltiples participantes é un sistema empregado en diferentes países, ben en forma de acordos formais ou como acordos temporais de carácter informal. Nalgúns casos, a superficie transferida anualmente a través deste tipo de acordos pode igualar ou mesmo superar á superficie transferida mediante compravenda (man Hui et al., 2014), e noutros casos o sector público participa activamente (Segers et al., 2010; Hiironen e Niukkanen, 2014). Os beneficios potenciais asociados ‐en termos de redución da fragmentación‐, aumentan co número de participantes e co número de parcelas totais introducidas no proceso, pero isto supón tamén que o número de combinación posibles que é necesario avaliar crece de maneira moi rápida (Borgwardt et al., 2014). O uso dun sistema manual para calcular a combinación máis axeitada queda rapidamente descartado, e resulta preciso utilizar métodos de cálculo habituais na resolución de problemas de grande tamaño. Os algoritmos heurísticos parecen unha boa opción, e dentro deles os algoritmos xenéticos.
Un algoritmo xenético é un método de solución de problemas que imita o funcionamento da evolución natural, de onde toman o seu nome. O seu funcionamento comprende, basicamente, catro fases: prodúcese unha poboación inicial de solucións (neste caso, diferentes solucións de permuta); cada unha avalíase de acordo cunha función de aptitude (por exemplo, a distancia media entre as parcelas); as mellores solucións de entre o conxunto inicial utilízanse a continuación para producir unha nova xeneración de solucións posibles; e o ciclo repítese ata que se cumpre con algún criterio de parada. En xeral, trátase de algoritmos ben coñecidos e que teñen sido utilizados con anterioridade en moitos casos relacionados coa administración de terras ou o ordenamento territorial como, por exemplo, a asignación de usos do solo (Stewart et al., 2004; Aerts et al., 2005; Kai et al., 2009; Zhang et al., 2010; Suárez et al., 2011; Porta et al., 2013b; Stewart e Janssen, 2014; Liu et al., 2015), a delimitación automática de núcleos de poboación (Porta et al., 2013a), a planificación de espazos verdes (Balling et al., 1999; Xibao et al., 2006; Xin e Zhi‐xia, 2008; Vallejo et al., 2015), ou a reasignación de parcelas dentro da concentración parcelaria (Akkus et al., 2012; Demetriou et al., 2012; Uyan et al., 2015).
Cusoviame, S. C. G., conta con 530 socios, en 11 concellos das provincias de A Coruña e Lugo (Aranga, Curtis, Guitiriz, Irixoa, Mesía, Monfero, Oza-Cesuras, Paderne, Sobrado, Toques e Vilasantar). Estas explotacións gandeiras con orientación tanto cárnica como leiteira, están comprobando como nos últimos tempos o seu marxe de beneficio se reduce e os custos da produción superan moitas veces os ingresos recibidos.
Cusoviame é unha Sociedade Cooperativa Galega que ten por obxecto a realización de todo tipo de operacións encamiñadas ao mellor aproveitamento das explotacións das súas persoas socias e da cooperativa, e a mellora da poboación agraria e do desenvolvemento do medio rural, así como a atender calquera outro fin ou servizo que sexa propio da actividade agrícola, gandeira ou forestal ou se relacione directamente con ela.
Entre as actividades que desenvolve están:
Os Irmandiños é unha Sociedade Cooperativa Galega que ten por obxecto a realización de actividades e servizos encamiñados a cubrir as necesidades das explotación dos seus socios. A súa misión céntrase en ser unha ferramenta actualizada, que permita aos socios mellorar a súa calidade de vida, mediante o asesoramento multidisciplinar, baseado na análise rigorosa da información que se xera na explotación e nos avances tecnolóxicos que se producen no sector.
Conta con máis de 1.080 persoas socias, en 40 concellos da provincia de Lugo e Asturias.
Entre os diversos servizos que desenvolve están:
No ano 2016, a Cooperativa Os Irmandiños integrouse na cooperativa de segundo grado “Cooperativas Lácteas Unidas CLUN, Sociedade Cooperativa Galega”, xunto con Feiraco, S.C.G. e Melisanto, S.C.G.
Nas reunións mantidas entre os socios do proxecto e os traballos e experiencias previas das cooperativas cos seus socios, decidiuse traballar cunhas zonas concretas en cada cooperativa que cumprisen unha serie de requisitos que as fixeran de maior interese para o proxecto (43 socios/as participantes en total, dinamismos dos gandeiros/as, dispersión de usos e parcelas, aceptación de novas propostas de xestión), e que se incluíran nas tres Reservas de Biosfera dos ámbitos das cooperativas (Mariñas Coruñesas e Terras do Mandeo; Terras do Miño; Río Eo, Oscos e Terras de Burón).
Finalmente as zonas piloto situáronse nos lugares de Pedramaior e O Cal (Aranga) e Teixeiro (Curtis) en Cusoviame e en Somedo (Castro de Rei) e na zona norte de Ribadeo no ámbito de Os Irmandiños.
Para conseguir a información cartográfica e das parcelas xestionadas polas explotacións das zonas piloto, foi necesario realizar unha solicitude de información aos organismos públicos da Xunta de Galicia, Instituto de Estudos do Territorio (IET) pertencente á Consellería de Medio Ambiente e Ordenación do Territorio, e Fondo Galego de Garantía Agraria (Fogga) adscrito á Consellería de Medio Rural, que son os responsables da xestión e protección destes datos.
A información especificamente solicitada a cada organismo foi a seguinte:
Tanto a Declaración de Superficies PAC como o SIXPAC, foron creados e normalizados por regulamentos europeos (Regulamentos CEE 1593/2000 e CEE 73/2009). Estes obrigaban a crear e actualizar o almacenamento de todas as solicitudes de pagos directos por parte das explotacións, indicando ademais as parcelas agrarias das mesmas. Isto esixe a todas aquelas explotacións que queiran percibir algún tipo de axuda no marco da PAC, a informar anualmente de todas as parcelas que están a xestionar. Este rexistro abarca a todas as explotacións profesionais e unha gran parte das non profesionais de mediano tamaño, xa que se supón que serán as que máis interese amosen por este tipo de axudas. Ao estar desagregada esta información a nivel de parcela, posibilita a análise da relación entre datos da propiedade e de xestión da terra. Foi necesaria a selección das parcelas xestionadas por os membros das cooperativas pertencentes ás zonas piloto, e os datos asociados ás mesmas que tiñan interese. O axuste desta información solicitada e recollida a entidades públicas e mediante traballo de campo, foi adaptada en gabinete mediante software de xestores de Bases de Datos e Sistemas de Información Xeográfica.
Esta información elaborada resulta fundamental para as seguintes fases do proxecto, xa que permiten coñecer a dispersión, distancia, usos e características dos terreos xestionados polas explotacións e realizar unha análise da situación de partida das zonas piloto.
Nunha segunda fase fíxose unha revisión de traballos previos realizados polo Laboratorio do Territorio (Laborate), sobre a demanda e oferta de terras nas explotacións gandeiras, e ademais realizáronse unha serie de entrevistas aos gandeiros das zonas piloto e outras zonas de áreas de interese agrario dentro das cooperativas participantes para coñecer de primeira man as preferencias ao respecto á xestión e intercambio de parcelas. Estas entrevistas realizáronse a titulares de explotacións, a técnicos das cooperativas e outros axentes implicados na xestión de terras, buscando obter un coñecemento xeral da totalidade das partes afectadas.
As entrevistas realízanse coa participación e colaboración do persoal do Laboratorio do Territorio da Universidade de Santiago de Compostela.
Co fin de coñecer os criterios e variables que aos gandeiros lles resultarían de maior relevancia a hora de estar predispostos a realizar unha permuta de usos, realizáronse un total de 12 entrevistas semiestruturadas. Para a selección dos entrevistados empregouse a técnica de mostreo non probabilística: mostreo por conveniencia (Naresh, 1997; Bernal, 2000), onde os contactos dos entrevistados foron facilitados polos técnicos das cooperativas participantes no proxecto.
As entrevistas realizáronse a un total de once homes e unha muller con idades comprendidas entre os 30 e os 55 anos. En canto a caracterización profesional, foron entrevistados dous técnicos de cooperativas, un gandeiro de vacún de carne e nove de vacún de leite. Tres contaban con actividades complementarias (queixería, casa de turismo rural, cebadeiro, e un dos técnicos ademais é gandeiro). A localización das explotacións visitadas veu condicionada pola distribución da actividade das cooperativas, centrándose exclusivamente nas provincias de A Coruña e Lugo, en 8 concellos diferentes.
A hora de orientar as preguntas da entrevista diferenciouse entre os técnicos das cooperativas e os gandeiros. Dos primeiro buscase a percepción sobre os problemas de estrutura da base territorial que manexan as explotacións integradas na cooperativa da que son técnicos. Dos segundos pretendíase analizar o grao de satisfacción coa base territorial da súa explotación, así como coñecer as dinámicas que ven factibles para mellorar a situación de partida.
As entrevistas, ao ofrecer elementos cualitativos sumados aos criterios identificados para a mellora do algoritmo, poden ofrecer pistas sobre o campo social no que se inserta o tema da permuta de usos en Galicia.
Tal como se indicou inicialmente, a maioría dos entrevistados foron varóns, con idades comprendidas entre os 30 e os 55 anos. O tamaño das explotacións é variable, entre 50 e 700 animais (entre vacas en produción e xovencas). Tamén o é o manexo, atopando explotacións en réxime extensivo (pastoreo todo o ano), intensivo, e situacións intermedias (pastoreo de vacas secas soamente, etc.).
A titularidade da explotación é dispar, de Sociedades Agrarias de Transformación, ata autónomos agrarios, pasando por sociedades formadas polo matrimonio.
A superficie que xestionan tamén varía así como o réxime de tenencia. De maneira xeral máis do 50% das terras son en propiedade (propias ou de familiares directos).
Segundo se extrae das entrevistas, o tamaño medio das parcelas, así como o número e distribución das mesmas, está moi ligado á presión sobre as terras (condicionada principalmente pola densidade de explotacións ou pola competencia de usos forestal – agrario), a existencia ou non de procedementos de concentración parcelaria, e á herdanza recibida. Os prezos dos arrendamentos varían dende cesión gratuíta nalgunhas zonas a 360 €/ha en outras, sendo os 300€/ha o prezo máis habitual. Os contratos son verbais con algunha excepción pouco significativa. As distancias ás que se sitúa a parcela máis afastada da explotación atópase entre os 2 e os 20 km, e de maneira xeral soen ser parcelas en propiedade que non queren abandonar (só un caso en aluguer porque consideran que ten unhas dimensións e acceso que as fan atractivas). O abandono de parcelas en propiedade debido a distancia á que se atopan non se da, manifestando a maioría que non estarían dispostos a desprazarse tan lonxe como o fan por unha parcela das mesmas características se o réxime de tenencia fora o alugueiro. Soamente o non acceso con maquinaria, e a non práctica de pastoreo, xustifican o abandono nun caso puntual.
Preguntados pola percepción da base territorial que manexan o 60% manifesta estar “bastante”, “moi” ou “razoablemente” satisfeito. A superficie que manexan en propiedade e principalmente herdada e mellorada mediante permutas e compras (ben polo titular actual ou polo anterior), sendo tamén a maioría beneficiarios de procedementos de concentración parcelaria (algún recentemente rematado).
O 40% restante manifestou estar “non satisfeito”, as causas principais: fragmentación, localización e accesos as parcelas. A superficie que manexan en propiedade procede principalmente de herdanzas, compras e permutas, pero o 50% manifesta que dende fai uns anos non está disposto a comprar debido ós elevados prezos das terras na zona (30.000€/ha, en parcelas de pequenas dimensións), e que preferirían alugar. Manifestan que a falta de dedicación a buscar activamente terras, as reticencias dos veciños ó alugueiro, ou os elevados prezos fixeron imposible mellorar tanto como desexarían a súa base territorial.
No que todos coinciden (satisfeitos ou non) e en que sempre hai marxe para a mellora, esencialmente pensando en incrementar as dimensións das parcela, mellorar a proximidade das terras a explotación, ou os accesos. As principais motivación virían dadas pola redución de custos (tempo, combustible, cerramentos, pagos a empresas de servizos agrarios, posibilidade de cambiar a tipoloxía de manexo dos animais, etc) e a mellora de accesibilidade. As preferencias de mellora móvense principalmente entre dúas variables: dimensión da parcela e proximidade; o ideal: parcelas da maior dimensión posible ó lado da explotación. O acceso queda relegado ó terceiro lugar, algo previsible se temos en conta que moitos dos entrevistados se atopan en zonas de Concentración Parcelaria.
Os problemas principais que perciben á hora de executar as permutas serían:
Se ben non se preguntou sobre a necesidade/percepción da ordenación territorial, este foi un tema recorrente que saíu en case tódalas entrevistas dun xeito ou de outro.
Preguntados pola percepción que teñen sobre a estrutura das explotacións que forman parte da cooperativa na que traballan, e como se chegou a situación actual, as respostas son:
Os gandeiros que foron mellorando a base territorial fixérono por un ou varios dos seguintes motivos:
En xeral, á hora de propoñer alternativas para mellorar a base territorial, a percepción é que os gandeiros soen estar abertos a novas propostas, especialmente polo tema de custos asociados a mecanización. Como en todo, sempre hai excepcións (malas relacións veciñais, poucas expectativas de continuidade no sector, etc.). Debe terse en conta que as parcelas pegadas a explotación soen ser “intocables”, ademais de coincidir normalmente coas de maior apego (procedente de herdanza).
Ambos coinciden en que a través do Banco de Terras, tal como funciona, e vendo as parcelas que oferta (pequena dimensión, en mal estado e con elevado custo para poñelas a producir), non é posible. Ten potencial pero actualmente non é operativo para mellorar a base territorial.
O resto de apreciacións serían:
As dimensión das parcelas – canto maiores dimensións acade o resultado mellor. Os requirimentos de tamaño increméntanse a medida que nos afastamos da explotación.
A proximidade á explotación, condicionada ademais polo tipo de manexo (principalmente pastoreo – non pastoreo). As parcelas que lindan coa explotación son “INTOCABLES” na maioría dos casos, o que viría a reforzar o punto anterior.
O estado agronómico das parcelas – Debería facerse unha clasificación sinxela das parcelas en función da súa potencialidade (non tanto pensando na produtividade actual, moi dependente do manexo: abonado, variedades empregadas, etc.).
Proximidade de fontes de materia orgánica no caso de parcelas afastadas da explotación pero mantendo un límite de distancia 15 ‐20 km á explotación.
A PAC pode supoñer un problema se non se xestiona de maneira axeitada, ó contar Galicia con 7 rexións diferenciadas (R.D.1076/2014, R.D. 1075/2014 e Regulamento (UE) nº 10307/2013 do Parlamento Europeo).
As parcelas arrendadas poden dar lugar a problemas – non implicaría modificacións no algoritmo, só introducir as parcelas que a explotación considere que pode permutar (sexan alugadas ou non). As relacións sociais condicionarían neste caso a viabilidade ou non da aplicación da ferramenta.
A pouca predisposición a participar – o número de participantes condicionará o resultado.
A realización de permutas só entre gandeiros parece unha traba naquelas zonas onde as explotacións foron pechando, ou teñen poucas perspectivas de continuidade (xente próxima a xubilación sen relevo xeracional). O mesmo sucede naquelas zonas onde os gandeiros xa foron permutando entre eles e queda pouco marxe de mellora.
A viabilidade da aplicación do algoritmo, unha vez consideradas as variables de deseño, virá condicionada esencialmente por variables alleas ao funcionamento do mesmo, e que se indicaron nos apartados anteriores.
Así a predisposición á participación de propietarios non gandeiros (moi condicionada a súa vez pola ordenación territorial e a competencia de usos), o dinamismo previo dos participantes no procedemento (se xa permutaron previamente entre eles ou non), ou a dispersión das explotacións, entre outros factores, serán variables esenciais a hora de acadar melloras significativas na base territorial actual das explotacións.
Como é evidente cantos menos propietarios / explotacións participen na permuta e canto menos intercaladas teñan as parcelas, peores resultados se obterán e por tanto menos viable será resultado obtido do algoritmo.
A modo de resumo, as principais recomendacións ó deseño e introdución de datos no algoritmo serían:
Tanto a información cartográfica das parcelas e explotacións das zonas piloto, como as variables identificadas de maior relevancia polos gandeiros son enviadas ao Grupo de Arquitectura de Computadores da Universidade da Coruña, para que integren os factores no deseño da ferramenta informática e realicen as probas necesarias cas parcelas das explotacións seleccionadas.
Os algoritmos xenéticos son un tipo de algoritmos iterativos baseados en poboacións empregados habitualmente para a resolución de problemas de optimización. A iteración consiste en pasar dunha poboación (conxunto de individuos) a outra (evolución) buscando que os individuos teñan mellores cualidades para o problema que se quere resolver. No caso dos algoritmos xenéticos, para a evolución úsanse operacións inspiradas na evolución biolóxica (mutación, cruce, selección…).
Neste problema de agrupación de parcelas, un individuo modelouse como un conxunto de pares formados por parcelas e explotacións, no que cada par representa a explotación que se faría cargo da parcela. É dicir, un individuo representa unha posible asignación das explotacións de cada parcela, e é, polo tanto, unha posible solución do problema.
Resulta practicamente imposible que o algoritmo manteña exactamente a superficie xestionada por cada explotación. Hai que permitir un certo marxe de variación entre a superficie inicial e a superficie asignada despois da agrupación. Nas probas realizadas traballouse normalmente cun 10% de marxe de variación. Canta maior variación se permita, mellor será o resultado global da agrupación, pero maior será tamén a mingua da superficie dalgunhas explotacións, polo que non debe ser demasiado grande. En lugar de comparar a superficie inicial coa final, o algoritmo tamén permite comparar a valoración das parcelas de cada explotación. A valoración individual de cada parcela é un proceso previo á execución do algoritmo.
Poden darse situacións nas que a maiores das parcelas xa traballadas por cada explotación, existan outros propietarios que queiran ceder, mediante arrendamento ou outros mecanismos, as súas parcelas non traballadas para que sexan aproveitadas polas explotacións. (Tamén poderían incluírse, por exemplo, masas comúns xestionadas polo Banco de Terras). Nestes casos, as explotacións pasarían a ter, en media, mais superficie da que dispoñían inicialmente. O algoritmo permite contemplar estes casos de dúas maneiras:
Para obter unha poboación con diversidade e boas propiedades de cara á execución do algoritmo, implementaronse varios mecanismos de xeración da poboación inicial:
Para a realización das mutacións tamén se implementaron varios mecanismos:
Á hora de medir a agrupación dun conxunto de parcelas dunha explotación existen distintas posibilidades. Neste caso tivéronse en conta fundamentalmente tres tipos de funcións de medida, con varias variantes e combinacións sobre elas. En todos os casos, canto menor sexa o valor, mellor é a solución (modelase como un problema de minimización). As funcións son estas:
Aínda que este algoritmo non fai variar a forma das parcelas (como si ocorre tradicionalmente nas concentracións parcelarias), si que se soe ocorrer que dúas parcelas confinantes inicialmente de distintas explotacións pasen a ser da mesma explotación. Nestes casos, teoricamente, pasarían a ser unha única parcela. Para favorecer estes casos, durante a execución do algoritmo permítese a opción de realizar a unión xeometrica das parcelas confinantes da mesma a explotación antes de avaliar un individuo mediante algunha das funcións comentadas anteriormente. Así, aplicando esta unión e empregando funcións como o número de parcelas ou total de distancias, favorecese reducir o número de parcelas de cada explotación. A parte negativa da realización da unión de parcelas é que fai que a evolución do algoritmo sexa moito máis lenta.
Combinacións de varias funcións. O algoritmo tamén permite combinar varias das funcións comentadas, e aplicar distintos pesos a cada unha delas.
Durante a execución deste tipo de algoritmos é frecuente que se chegue a un punto onde a evolución se estanca durante un período de tempo indefinido (o fitness non mellora). Aínda que isto pode usarse como criterio para a finalización do algoritmo, para tentar mellor un pouco máis a solución, implementouse unha opción que no caso de estancamento, rexera unha parte da poboación actual do algoritmo e continúa a súa execución. Esta xeración de novos individuos faise do mesmo modo que a xeración da poboación inicial.
Algunhas explotacións poden ter pacelas xa suficientemente próximas que queren conservar sen cambios. O algoritmo permite fixar estas parcelas, de modo que sigan pertencendo a mesma explotación, pero, ao mesmo tempo, permite telas en conta á de calcular o fitness da solución (para que as novas parcelas asignadas tendan a aproximarse tamén a estas parcelas prefixadas).
Aínda que depende do problema concreto, é habitual que os algoritmos xenéticos teñan un alto custe computacional. Neste caso, para acurtar o tempo de execución (reducir o tempo que o algoritmo tarda en acadar os seus mellores valores) e mellorar os valores acadados, realizouse unha implementación paralela que permite aproveitar ao mesmo tempo todos os núcleos e fíos de execución dos que dispoñen os procesadores actuais. Realizáronse dous tipos de paralelización:
Todo o algoritmo esta deseñado para poder incorporar sen demasiada complicación novas estratexias de xeración, mutación, avaliación…
O algoritmo está programado en Java, sendo, polo tanto, multiplataforma. Para a súa execución empregase a liña de comandos, indicando o ficheiro de configuración coas distintas opcións a empregar durante a execución do algoritmo. Trátase dun ficheiro de texto de tipo properties . Un dos parámetros configurables é o tempo de execución do algoritmo. Nas execucións realizadas sobre as zonas de proba (as probas realizáronse en varios equipos procesador Intel Core TM de catro cores con hyperthreading), observouse que, en media, o algoritmo, tenden a estancarse tras varias horas de execución (4-5 horas), aínda que a desviación sobre esta media é bastante alta. Por exemplo, cando se usa a unión de parcelas a execución é varios ordes de magnitude máis lenta.
Durante a execución, o usuario pode ver no log do algoritmo como vai evolucionando o valor do fitness. O algoritmo soporta varias ordes, comandos ou peticións: xerar un shape do mellor individuo obtido ata a momento para consultar as súas características, e facer unha parada controlada, conservando o mellor individuo obtido ata ese momento.
Co primeiro borrador de aplicación realízanse as probas coa información recollida das catro zonas piloto situadas nos concellos de Curtis e Aranga na provincia da Coruña e Castro de Rei e Ribadeo nas provincias de Lugo. Realízase a primeira simulación cun total de 1.910 parcelas de 43 explotacións.
Os resultados son examinados entre as cooperativas e as universidades participantes no proxecto, tratando de analizar as incongruencias dos cambios propostos ou os posibles inconvenientes que poidan atopar os gandeiros/as das zonas piloto. Entre os cambios necesarios nesta primeira fase de verificación identificáronse os seguintes:
A presentación das propostas nas zonas piloto realizouse ou anivel individual entre diversos participantes ou en reunións cun pequeno número deles (2-4). Elixiuse esta metodoloxía de reunións para evitar contaminación entre as opinións dos diferentes participantes, tratando de que cada un analizara a súa proposta a nivel individual. Para iso, entregóuselle unha serie de planos nos que podían analizar a distribución actual das súas parcelas, dúas alternativas diferentes propostas polo algoritmo para a reorganización das mesmas, a distribución actual das parcelas de todos os participantes na zona piloto e as dúas alternativas propostas polo algoritmo para o conxunto xeral. Ademais, entregábaselle o informe cos datos da mellora xera a aplicación e que produciría a redistribución do uso das parcelas para cada alternativa (número de parcelas a xestionar, superficie media das parcelas, distancia total entre as parcelas e a explotación ou distancia entre as parcelas). Acompañado desta documentación, unha carpetilla, unha libreta, un bolígrafo e un tríptico do proxecto para que consulten a información que precisen da iniciativa. Nas reunións realizadas en despacho, emprégase o visor creado pola UDC onde se poden comprobar as diferentes alternativas, para que os gandeiros poidan realizar cambios e corrixir erros directamente sobre as alternativas.
As conclusión obtidas destas reunións foron as seguintes:
Para incorporar as propostas identificadas mediante o traballo nas zonas piloto cos gandeiros/as, realizáronse os seguintes cambios no algoritmo:
O resto de propostas realizadas polos gandeiros poden ser en gran medida corrixidas por medio do traballo previo de análise dos terreos antes de introducilos na aplicación.
Ca versión definitiva da aplicación informática, vólvese a realizar unha proposta de reorganización dos usos dos terreos, entregándolle a cada participante os planos en papel e en formato dixital (pdf) mediante o pen drive do proxecto, para que consulten as diversas alternativas. Dentro de información que se lle facilita aos gandeiros ca nova distribución de usos, tamén aparece unha proposta de xestión das parcelas (aboado, cultivo, mellora, produción, etc.), baseado nas análises de terras levadas a cabo e no novo tamaño dos terreos.
A utilización da ferramenta nas zonas piloto, permitiría os seguintes resultados:
A continuación amósanse exemplos das alternativas escollidas para cada zona piloto e as melloras que suporían en cada caso.
A ferramenta informática deseñada e verificada con datos reais das diversas zonas piloto, demostrou a súa funcionalidade para facilitar a agrupación de parcelas xestionadas por unha serie de explotacións, realizando unha permuta de usos sen modificar a propiedade, e reducindo de maneira moi significativa as distancias entre as parcelas e as explotación e aumentando o tamaño de parcela de xestión.
Os resultados do proxecto poderían beneficiar directamente aos profesionais do sector agrogandeiro (cerca de 80.000 explotacións agrarias en Galicia), cunha ferramenta que podería mellorar a estrutura da base territorial das explotacións, contribuíndo a mellorar a viabilidade económica e ambiental das mesmas.
A implementación e utilización da ferramenta informática no terreo poderíase ver dificultada pola desconfianza de gandeiros á hora de cambiar o uso das parcelas e a negativa dos propietarios dos terreos a cedelos a persoas descoñecidas. Ademais, é necesaria a mediación dun técnico de confianza da cooperativa, para que a proposta de agrupamento non teña un recibimento negativo.
A metodoloxía e a ferramenta informática desenvolvidos poden ser replicados noutras áreas de interese agrario, tanto a nivel de Galicia como noutras zonas da Unión Europea cunha problemática similar (fragmentación e dispersión da propiedade). Estes, tamén poderían servir de base para proxectos máis ambiciosos con ámbitos máis globais, por exemplo a ordenación dos usos agrarios en áreas rurais.
A realización dunha segunda fase do proxecto, que puidera crear unha aplicación web ou unha aplicación executable dende un ordenador persoal, serviría para poñer a disposición de todo o público interesado a ferramenta e facilitar a súa difusión e o seu uso por propietarios e xestores de terras nas zonas rurais.
As consideracións que se deben ter en conta para os seu uso son:
