面向林火监测的无线传感器布局规划模型

针对林火监测无线传感器的特点,基于遗传算法建立一个传感器规划模型.该模型在规划过程中通过考虑林区地形、传感器信号范围和信号穿透力等因素,根据所使用的传感器个数和覆盖度要求等约束条件终止算法,其收敛速度和迭代次数可控,可用于地形变化较大的林区火险监测传感器的布局规划,用尽可能少的传感器满足对林区的覆盖度要求.

林业资源数据集群的快速索引设计

设计一种快速索引以管理分布存储的林业资源数据,通过大量独立数据节点共同负载数据请求,减少数据访问过程的互斥,实现了空间与属性数据的分布式存储并行访问.实验结果表明,基于目前的应用服务器集群,应用该快速索引方法,能以较低的改进成本提高整个数据集群的快速统计和更新能力.

LBS在林火扑救指挥中的应用

扑火队员获取火场相关信息与实时的指挥通讯是林火扑救指挥工作中的难点。本文将LBS技术引入林火扑救指挥中,提出了应用于林火扑救指挥工作的LBS系统架构,并对服务端和客户端进行设计,最后给出一个调用实例。结果表明,可以远程分析、获取火灾现场的相关信息,实现指挥中心与火灾现场的双向实时通讯,提高林火扑救指挥工作的信息化水平。

集成多业务的林业外业巡护系统研究与应用

集成多业务的林业外业巡护系统是指集成森林防火和生态公益林等林业多业务处理的,基于移动定位服务的,集外业移动终端和内业处理的支撑服务为一体的林业外业巡护系统。全面分析了林业各业务中与外业巡护和终端信息交互相关的业务,得出林业各业务之间进行协同作业的重要性和构建集成多业务处理的林业外业巡护系统的必要性;对系统进行了架构设计和物理部署设计,构建了集成多业务的林业外业巡护系统;提出了集成多业务林业外业巡护系统的关键技术,包括基于位置的服务(LBS)的终端信息采集技术、基于存储和转发服务(SMS)、通用分组无线服务(GPRS)的终端到各业务系统信息上传技术和基于LBS,SMS和GPRS的各业务系统到终端信息发布技术;并将以上技术及系统在云南省临沧市进行了应用实现。通过实际测试检验得出:系统的应用提高了外业巡护的工作效率,增强了业务处理的协同性,节约了林业部门的运营成本。系统是适合当前林业发展现状和符合信息化管理需求的。

林业野外巡护采集信息北斗短报文编码设计及应用

我国林业野外巡护范围广,涉及的业务多、规模大,北斗卫星导航系统提供的短报文功能具有双向通信能力,是解决林区常规通讯平台存在的盲区多、信息无法有效实时传输等问题的有效手段。基于北斗短报文的特点,本文根据林业野外巡护信息传输流程和巡护信息采集内容的分析结果,设计适应于北斗短报文要求且具有较强扩展性的巡护信息编码,并在此基础上,将该编码应用于林业野外巡护管理系统的开发实现。该系统包括信息编码解码、短报文传输、通信模式自适应和多媒体信息补发等功能,确保了北斗短报文在巡护终端和调度管理中心之间信息的及时传递。

基于遗传算法的森林防火航空巡护路径规划

针对防火监测区地形地貌、森林资源分布、火灾发生规律以及执行巡护任务的飞机性能等影响因素,提出一种规划森林防火航空巡护路径的方法及流程,利用遗传算法实现路径规划最优解的求解.对实验区的计算结果表明,该方法得到的最优路径与原路径相比,长度缩短了46.06%,且能实现对监测区域的全覆盖,从而减少巡护费用,提高巡护效率.

并行环境下基于图着色理论的空间数据部署

在面向计算部署到数据节点端执行的分布式并行环境下,提出一种基于图着色理论的适用于矢量空间数据的部署方法,将空间数据粒度的部署问题转化为图顶点着色的过程,提高了任意空间区域的信息查询效率.给出基于图着色理论的数据部署方法,并通过节点的任务量进一步改进算法,使得该算法可实现海量空间数据粒度的离散化部署,提高了空间数据检索和查询的并行化程度,充分利用了并行计算资源.

一种面向并行查询的森林资源小班数据划分粒度研究

为在并行环境下高效地利用并行计算资源,促进静态负载均衡,从而总体上提高森林资源小班数据在并行环境下查询的响应效率,通过分析数据划分粒度与查询效率的关系,建立了数据划分粒度与查询效率的关系模型。采用辽宁省森林资源小班数据,实验验证了该模型,并取得森林资源小班数据的最佳划分粒度。实验表明,在最佳划分粒度进行并行查询时,查询效率明显优于其它划分粒度。

起测径对南盘江流域次生林中枯立木空间结构的影响

树木大小是林分的基础属性,反映个体在森林生态系统过程中扮演的角色和地位。作者于2016-2018年在中国西南地区南盘江流域松栎混交林中建立3块永久性标准固定样地(A、B、C),并用双相关函数g(r)、标记相关函数kmm(r)、标记变差函数γ(r)和k-邻体距离分布函数Dk(r)分析不同大小枯立木的空间结构特征,以揭示林分水平上枯立木的大小和空间结构之间的关系。结果显示:(1)枯立木的起测径(minimum measured diameter,mmd)越小,小尺度上(r=0~5 m)的分布格局趋向聚集状态,但随着起测径的增大(mmd=5~8 cm),随机分布格局几乎占据每个尺度(r=0~20 m)。(2)当起测径等于1~2 cm时,枯立木的大小在小尺度上(r=0~1 m)接近聚集分布,除此之外它一直保持随机分布。(3)当起测径≤4 cm时,枯立木的树种分布集中;反之,它在每个尺度上越接近或成为随机状态。(4)当起测径由1 cm增大至8 cm时,r=0~10 m之内相邻木的株数减少且距离增加,其变化程度受到林分株数的影响。研究表明,枯立木的起测径与其分布格局类型、标记特征以及距离分布紧密相关,暗示同种小树易呈团块死亡,而大径的枯立木偏向随机分布;对比分析枯死木的空间结构需使用统一的起测径标准。

基于并行计算的多副本空间数据离散布局策略

根据空间数据的特点及其关系,提出一个负载均衡的空间矢量数据布局目标,并结合特定环境,采用基于图着色理论的空间数据布局算法及多副本的数据安全机制,提高了空间数据部署在并行环境下,数据节点上任务的执行效率和数据安全性.实验结果表明,该布局方法能实现数据的均衡布局,兼顾了并行计算的效率和安全性,适应并行计算下更多的查询应用.

广西一元立木材积表适用性评价

立木材积表是林业调查和森林经营中材积计量最重要的依据。现行广西森林资源调查使用的一元立木材积表是广西林业勘测设计院于1977年依据《全国立木材积表》相应树种的二元材积式导算而得,随时间推移及森林经营水平提升,有必要对其适用性进行评价。收集广西第九次森林资源连续清查样地平均木调查的树种实测胸径与树高资料,分树种建立林分总体平均高模型,并由一元材积和二元材积方程式导算出编表初期(1977年)的理论树高-胸径曲线,定量分析1977年与2015年相应树种的树高变化;建立不同树种的一元材积与二元材积回归模型,采用F检验和总相对误差作为材积表适用性评价指标。结果表明,不同树种林分总体平均高均变化明显,实际平均高均高于理论平均高10%以上,桉树的差异最大;F检验和总相对误差的结果表明,一元材积模型均没有通过检验,总相对误差均超过±5%的范围,桉树的总相对误差最大。现行一元立木材积表计算的材积明显偏低,建议广西尽快开展数表修编工作。

广西森林资源与生态状况监测体系建设构想

阐述广西森林资源与生态状况监测取得的监测体系不断完善,监测指标内容日益丰富,调查和监测机构队伍不断壮大,监测技术和设备不断改善,监测成果产出和应用广泛等成就;针对监测体系中存在的监测周期长、指标不完善,系统未整合优化、效率不高,专项监测和评估有待完善,定位观测及网络建设有待加强,仪器设备缺乏、监测手段落后,人才缺乏、软硬件设备不足等问题;从总体思路、建设目标、监测指标、监测体系组成等方面提出了广西森林资源与生态状况监测体系建设的初步构想和组织管理、经费投入、联动机制、人才队伍、科技创新等方面的保障措施。