森林资源二类调查方法的改进及角规抽样监测体系的建立

针对我国森林资源二类调查方法与体系的现状进行了分析,采用小班不等概抽样及固定角规点抽样的方法建立森林资源动态监测体系。在理论上论述了小班不等概抽样的估计公式,并给出了具体的证明。在样本组织与估计方面提出了采用利用小班抽样主特征因子与抽样概率成比例的辅助因子、相关系数的方法,指出了采用先验信息具体确定相关系统的估计方法。在动态监测体系中具体给出了采用保留木确定小班蓄积生长量的具体公式。该方法避免了常规二类调查需采用县级加密样地控制方法耗资大、难操作的缺点,使森林资源二类调查自成体系,有利于小班调查与森林生态区域及环境调查结合,实现动态多层次监测。

森林资源二类调查改进方法及验证分析

为了提高森林资源二类调查抽样估计的精度与效率,以广西西南部部分连续清查的资料及相应的小班调查数据为验证总体,将小班的各种测度及组合作为辅助因子进行了抽样试验。结果表明,采用辅助因子的类型不仅要考虑其相关性提高抽样的精度,而且要考虑小班调查的目测性。笔者选用小班面积×小班郁闭度(即小班树冠投影和),将其作为不等概抽样辅助因子进行了小班类型抽样。验证总体2000年、2005年小班总体蓄积估计量分别为3785.580、4162.119m3,估计精度分别为69%、78%。两期的角规保留木断面积生长量为98.020m2,小班总体蓄积生长量为530.020m3,与2000年期的蓄积估计量累加得到2005年的蓄积估计量为4315.600m3,落在2005年总体蓄积估计区间(3786.341,4537.897)内。

角规测树生长理论方法的研究

系统地提出了复测角规固定样点计算林分材积和断面积生长量新的理论和方法体系 ,利用样地保留木的胸高断面积生长率 ,实现对林分生长量的估计。在此基础上应用七坡林场前 4期固定角规样地样木数据对该理论方法进行验证和计算。结果表明 :该方法体系不仅完善了传统方法 ,而且克服了传统方法中测定林分断面积、蓄积零增长及跳跃等现象 ;同时证明了固定保留木胸径生长反映角规样点断面积生长的理论式是无偏的。该方法与以角规张角变化或变角规系数估计林分断面积生长在理论上具有一致性 。

非线性立木材积模型参数辨识的改进算法及其应用

以Marquardt非线性模型参数辨识为基础,以山本式二元立木动态材积模型为例,阐述了非线性参数估计的最小二乘原理,分析了估计方法的误差,采用二次项函数逼近的二次算法提高了材积模型的估计精度。以广东森林资源调查的样本资料,对提出的方法进行了验证与应用,结果表明改进的方法比原有的方法精度提高了一个数量级。

非线性模型抗差最小二乘估计及其应用

以经典最小二乘法为基础,详细阐述了抗差因子的选取。从抵抗粗差的角度出发,抗差最小二乘法可提高非线性模型在有粗差干扰条件下参数估计的精度。以广东森林资源调查的样本资料,对提出的方法进行了检验与应用,结果表明提出的方法具有明显的抗粗差性。

角规测树在材积生长动态监测中应用理论与方法的研究

本文系统研究了水平角规在固定样点监测材积生长动态中的理论与方法；导出了采用保留木生长量计算林分断面积、蓄积生长量的新的计算公式，提出了以该方法为基础的角规测树的动态监测方法体系。结果表明，本文提出的理论方法不仅完善了传统方法而且克服了传统方法测定林分断面积、蓄积量零增长及跳跃现象。理论推导同时表明。

大地域森林资源动态预测模型和方法的研究

本文运用时变模型研究森林资源动态,视影响森林资源变化因素为输入变量,建立随机差分模型,用状态方程描述森林资源动态。采用Kalman滤波对广西全区森林资源动态作出预测。检验结果表明,本文提出的预测模型和方法效果优良。

Kalman滤波在杉木生长预估模型中的应用

采用二阶差分机理方法建立的Ｋａｌｍａｎ滤波树木生长预估模型与方法，对杉木生长动态进行描述。结果表明，平稳化处理后的动态模型与方法具有良好的噪声特性与拟合效果。

非线性模型线性化的度量准则及其应用

应用非线性回归经典理论,阐述非线性模型线性化的标准。用固有非线性和参数效应非线性作为判断准则,可加快模型拟合的速度,提高精度,为林木生长模型的参数辨识提供较好的方法。该判断准则实用、简单、准确、结论唯一。

森林资源动态模型噪声处理与预测

本文应用有色噪声处理方法,对森林资源动态模型噪声进行处理,使其满足Kalman滤波条件,采用有色噪声情况下的Kalman滤波对森林资源动态作出预测,并以广西全区森林蓄积为例,论述森林资源动态模型噪声的处理及其预测方法,

森林资源多输入-多输出递推模型

本文以因果系统分析的基本原理,详细论述了森林资源动态估计与预测方法,采用多输入-多输出递推模型描述森林资源系统,并以实例具体阐述多输入-多输出递推模型在森林资源动态研究中的应用。

海南热带雨林树木生长空间测度的研究

针对海南热带雨林林分特征，提出了新的测度指标体系，对热带雨林树木生长及其竞争的关系进行了研究。结果表明，所提出的生长竞争测度指标能客观地反映林木生长势态，较大地提高了生长模型的估计精度。该研究为进一步揭示热带雨林生长规律，研究稳定、持续的生态系统提供了理论基础。

线性自回归加权递推模型

本文论述了线性自回归加权递推模型及其预测方法,并将指数窗加权方法用于自回归递推模型。以广西实际资料具体阐述了线性自回归加权递推模型在大林业中的应用。

激光雷达技术估测森林生物量的研究现状及展望

随着全球气候变化的日益加剧,森林生物量动态监测及碳储量定量估算日显重要。激光雷达技术可以准确地获取森林的三维结构信息,与蓄积量和生物量等植被生物物理参数有很高的相关性,对于区域生物量连续变化制图和碳储量估算有很好的应用前景。笔者介绍了激光雷达系统的组成和原理,以及不同形式的激光雷达数据生物量提取方法及估算模型,重点分析了单木和林分两个级别的机载小光斑激光雷达系统的森林生物量获取方法。最后,针对当前激光雷达系统获取森林生物量信息的局限性,分析了未来多源遥感数据集成及激光雷达硬件革新技术的发展趋势。

基于机载小光斑LiDAR技术的亚热带森林参数信息优化提取

借助机载小光斑LiDAR点云和地面调查的73个样地数据,以亚热带天然次生林为研究对象,首先采用主成分分析法、逐步回归法和贝叶斯模型平均法,分别优化筛选LiDAR提取变量;在此基础上,拟合最优模型估算各森林参数并评价精度;最后基于最优模型进行蓄积量的升尺度制图。结果表明：通过主成分分析法筛选出的最优LiDAR提取变量为平均高度（hmean）、60%冠层返回密度变量（d6）和高度变异系数（hcv）,且这3个变量在逐步回归法和贝叶斯模型平均法中多被选中;逐步回归法拟合模型效果最好（R2为0.39-0.84）,而贝叶斯模型平均法（R2为0.32-0.77）和主成分分析法（R2为0.26-0.74）次之;就各森林参数而言,Lorey’s树高（R2为0.74-0.84）和优势树高（R2为0.73-0.82）的估算精度最高,胸径（R2为0.48-0.57）和蓄积（R2为0.46-0.55）次之,而株数（R2为0.35-0.44）和胸高断面积（R2为0.29-0.39）最低。

西藏拉萨机场周边风沙源空间分布及演变趋势

运用3S技术,通过大量野外调查与遥感数据人机目视解译方法,解译了拉萨机场周边5县1990年、2000年和2008年3期近20a遥感数据,并结合1∶250000DEM数据和气象资料,分析了风沙化土地的空间分布及其随高程、坡向的变化特征,以及近20a来风沙化土地的演变趋势和驱动因素。结果表明:(1)2008年拉萨机场周边各类型风沙化土地共有42462.38hm2,其中,由风积和风蚀活动引起的风沙化土地面积分别为33088.87hm2和9373.51hm2,风积沙地比例为77.93%。(2)拉萨机场周边0—20km风沙化土地面积为14200.54hm2,20—40km面积为10351.03hm2,在40km内风沙化土地占总面积的57.82%。(3)拉萨机场周边风沙化土地增长趋势开始放缓,近20年增长率为53.78hm2/a,其中,20世纪90年代增长率为62.83hm2/a;2000年后增长率为43.72hm2/a。(4)近20a间,气温平均增长率1990—1999年和2000—2008年分别为1.29℃/10a和1.96℃/10a。气温升高是造成风沙化土地进一步发生发展的主要动力。平均风速下降和降水量增长是抑制其发生发展的原因之一。(5)2000年后拉萨机场周边河谷地段人工林面积大幅度增加,裸露河床面积显著减少,在一定程度上减缓了河床沙源向河岸及山坡的搬运,这是近10a风沙化土地增长速度有所放缓的原因之一。

地理信息系统在我国林业上应用的进展

介绍了地理信息系统的基本含义,综述和分析了地理信息系统(GIS)技术在森林资源信息管理、森林经营优化决策、森林分类经营区划、森林抽样设计、林业专题制图、森林采伐设计、营造林规划设计、森林保护(森林防火及森林病虫害防治)、森林资源管理网络GIS、精准林业等方面的应用,并对GIS在林业上应用的进一步发展进行了分析与展望。

森林土壤碳库研究方法进展

森林土壤有机碳库是全球碳循环的重要组成部分,其积累和分解的变化直接影响全球的碳平衡,土壤有机碳库研究方法对准确估算土壤碳蓄积,反映土壤肥力,对生物多样性的保护有着重要作用。概述了森林土壤碳储量及其分布,介绍了森林土壤有机碳库的各种估算与测定方法,并就各种方法的特点及优缺点做了进一步的分析,表明各种方法都受条件限制,还有待完善,但用的最多的还是土壤类型法与生命带法,GIS方法近几年才得到应用,模型方法应用较早但还不成熟。针对各种方法估算存在的误差,从提高精度的角度出发,又对估算方法误差做了统计分析。阐述了森林土壤碳释放的测定方法,并对碳释放的一些研究成果做了总结,在此基础上,就目前土壤碳库研究方法上尚存在的一些问题作了概括与分析。

空间分层抽样在森林覆盖面积监测中的应用

为探讨空间分层抽样在森林资源调查中的应用,以对贵阳市花溪区的森林覆盖面积调查为例,利用融合后遥感数据SPOT5作为底图,布设100 m×100 m的抽样框,并从SPOT5影像上提取辅助因子进行先验抽样。采用Moran's I指数进行空间自相关分析,结果表明,调查目标具有显著空间自相关性,可以进行空间抽样。利用460个样本单元的观测值对整个研究区进行普通克里格空间插值,并以插值结果作为分层辅助因子进行空间分层,结果初步表明空间分层抽样与经典抽样和随机空间抽样相比具有明显优越性,可以降低成本,提高效率。

因子分析法在马尾松人工林蓄积相关因子评价中的应用

基于广西2005年第8次森林资源连续清查数据,以马尾松人工林为研究对象,从中提取306块样地。采用DPS软件的因子分析法,分析了9个因子对其林分蓄积的影响。按照累积方差贡献率大于80%,特征值靠近或大于1的原则提取出5个公因子。结果表明:在马尾松人工林中,第2公因子为平均年龄、平均胸径和平均树高,可将其定义为林分基本因子;第2公因子为郁闭度和样木总株数,可定义为林分密度因子;第3公因子为土层厚度,可定义为立木生境因子,第4、5公因子分别为坡位和坡向,可将其统一定义为林地方位因子。最后对建模样本进行多元线性回归分析,并经验证其结果符合因子分析法结果。综合表明,在马尾松人工林中,对林分蓄积量增长作用最大为林分基本因子,其次是林分密度因子和立木生境因子,林地方位因子对林分蓄积的影响较小。该结论为广西马尾松人工林种植和经营措施的采取提供了一定的依据。