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基于地理加权回归的天然次生林进界木空间分布模拟 认领
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作者 陈科屹 张会儒 +1 位作者 张博 何友均 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期1-9,共9页
【目的】研究天然次生林的进界木数量和空间分布格局,分析进界木株数与各个变量间的响应关系,探索应对处理空间非平稳数据的可行办法,构建最优的进界木株数模型形式,以期为天然次生林的生长动态研究提供更为精确的技术手段,从而为指导... 【目的】研究天然次生林的进界木数量和空间分布格局,分析进界木株数与各个变量间的响应关系,探索应对处理空间非平稳数据的可行办法,构建最优的进界木株数模型形式,以期为天然次生林的生长动态研究提供更为精确的技术手段,从而为指导天然次生林的森林质量精准提升提供参考依据。【方法】以吉林省汪清林业局塔子沟林场的天然次生林为研究对象,基于106块1997年和2007年两期的局级固定样地,以林分因子、地形因子和土壤因子为影响因子,分别构建常规泊松回归模型(PR)、地理加权泊松回归模型(GWPR)、半参数地理加权泊松回归模型(SGWPR)对研究区的进界木株数和分布情况进行模拟估测;采用决定系数(R2)、均方误差(MSE)和赤池信息准则(AIC)对3种模型的拟合效果进行评价;利用全域和局域Moran’s I对比分析3种模型残差的空间自相关性和局域空间聚集情况;运用半参数地理加权泊松回归模型的拟合结果绘制研究区的进界木空间分布图,分析进界木在研究区的分布规律。【结果】(1)在3种模型中,林分因子和地形因子均对塔子沟天然次生林进界木株数产生较大影响,其中林分平均胸径是影响最大的变量,两者之间呈显著的负相关关系;(2)采用地理加权后的泊松回归模型在拟合效果方面要明显优于常规泊松回归模型,其中半参数地理加权泊松回归模型具有最佳的拟合效果;对于存在偏离期望值较远的强影响点的拟合,该模型表现出极好的效果;(3)采用地理加权后的泊松回归模型具有较好的稳定性,能够大幅度降低模型残差的空间自相关性。相比之下,半参数地理加权泊松回归模型能够最大限度地减少残差呈现相似聚集的空间分布情况;(4)10年后塔子沟林场83%以上的区域,其进界木株数在0~683株/hm^2之间,北部区域的林分进界情况整体要好于南部区域,局部范围出现� 展开更多
关键词 天然次生林 地理加权回归 进界木 空间异质性
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中国空间地球科学发展现状及未来策略 认领
2
作者 施建成 郭华东 +12 位作者 董晓龙 梁顺林 陈镜明 宫鹏 杨晓峰 程洁 林明森 张鹏 张伟 居为民 刘毅 李增元 赵天杰 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期95-117,共23页
空间地球科学是以空间对地观测为主要信息获取手段,研究地球系统的各圈层及之间的相互作用、过程与演变,对地球进行系统研究的综合性交叉学科.为纪念空间科学学会成立40周年,本文系统回顾了中国空间地球科学的发展历程,分析当前面临的... 空间地球科学是以空间对地观测为主要信息获取手段,研究地球系统的各圈层及之间的相互作用、过程与演变,对地球进行系统研究的综合性交叉学科.为纪念空间科学学会成立40周年,本文系统回顾了中国空间地球科学的发展历程,分析当前面临的机遇与挑战,进而提出中国空间地球科学未来发展的建议. 展开更多
关键词 空间地球科学 空间对地观测 气候变化 水循环 碳循环 辐射平衡 人类活动
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间伐强度对马尾松人工林冠下套种树种生长的影响 认领
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作者 陈贝贝 姜俊 +4 位作者 陆元昌 刘宪钊 贾宏炎 明安刚 张显强 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期58-65,共8页
【目的】研究间伐强度对马尾松人工林冠下套种阔叶树生长的影响,为马尾松人工纯林向针阔混交林转化和阔叶树种潜在价值的开发提供科学依据。【方法】以广西凭祥马尾松人工林为研究对象,设置3种不同间伐强度(80%、50%和30%)的试验样地,... 【目的】研究间伐强度对马尾松人工林冠下套种阔叶树生长的影响,为马尾松人工纯林向针阔混交林转化和阔叶树种潜在价值的开发提供科学依据。【方法】以广西凭祥马尾松人工林为研究对象,设置3种不同间伐强度(80%、50%和30%)的试验样地,间伐后冠下套种大叶栎、红锥、灰木莲、格木4种阔叶树,分析间伐强度对阔叶树胸径、树高和冠幅生长的影响,并利用相关分析检验影响套种树生长的关键因子。【结果】不同强度间伐9年后阔叶树的结构特征和生长状况存在显著差异,大叶栎和灰木莲的生长量随间伐强度的增大而增加,格木受采伐强度影响不显著。不同强度间伐后大叶栎的胸径、树高生长速度均为最快,且伐后3年就出现快速生长;红椎的冠幅生长在80%和50%强度增加较快,间伐5年后生长加快;格木在间伐后9年间生长最慢。相关性分析表明,马尾松林分密度、林下灌木盖度、土壤厚度和土壤有机质对套种阔叶树的生长均有显著影响。【结论】间伐后林分的生长空间和环境条件得到有效的改善,林下套种的阔叶树都出现了不同程度的快速生长,但也因间伐强度和树种特性的不同而产生差异,不同树种在中高强度的间伐下,生长速度更佳。在制定“间伐+套种”的经营措施时,应该考虑适当延长间伐间隔时间和树种生态学特性,马尾松人工林中高强度间伐(80%或50%)后,建议选用大叶栎、灰木莲进行冠下套种,发挥适应性强和生长迅速的优势,提升人工林的生态功能;低强度(30%)间伐后宜套种红椎和格木以培育长周期、高价值的大径材。 展开更多
关键词 马尾松人工林 间伐强度 套种阔叶树 生长
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中国林业遥感发展历程 认领
4
作者 李增元 陈尔学 《遥感学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第1期292-301,共10页
根据林业遥感科研项目成果和行业应用表现出的阶段性特点,将中国林业遥感发展历程划分为3个阶段:1951年—1980年为以航空遥感像片为主的目视解译应用阶段,建立了航空摄影和地面综合调查相结合的森林调查技术体系;1981年—2000年为卫星... 根据林业遥感科研项目成果和行业应用表现出的阶段性特点,将中国林业遥感发展历程划分为3个阶段:1951年—1980年为以航空遥感像片为主的目视解译应用阶段,建立了航空摄影和地面综合调查相结合的森林调查技术体系;1981年—2000年为卫星遥感开拓创新阶段,首次研发了针对森林资源调查的卫星遥感数字图像处理系统,在可再生资源遥感调查、遥感系列制图、生态效益评价等关键技术领域均取得了重大突破,并将应用领域扩展到湿地资源、荒漠化和沙化土地、林业灾害等遥感调查、监测领域;2001年—2020年为定量遥感发展与综合应用服务平台形成阶段,通过深入开展林业遥感应用基础理论和定量遥感技术与方法研究,促进了定量遥感技术的快速发展和林业综合监测技术体系的形成,并构建了林业遥感综合应用服务平台;最后就林草部门在新时期所面对的新要求、新任务,给出了未来林草遥感科研和应用发展建议。 展开更多
关键词 中国 林业遥感 发展历程 林业综合监测 高分遥感
基于卷积神经网络的高分遥感影像单木树种分类 认领
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作者 欧阳光 荆林海 +3 位作者 阎世杰 李慧 唐韵玮 谭炳香 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2021年第2期341-354,共14页
树种调查一直面临着成本高、效率低、精度不高等问题。利用遥感手段能大大提高树种类型调查的工作效率、节省成本;卷积神经网络(CNN)虽然已经在自然图像分类领域取得了许多突破,但是较少有人将CNN模型用于单木树种分类。基于上述考虑,... 树种调查一直面临着成本高、效率低、精度不高等问题。利用遥感手段能大大提高树种类型调查的工作效率、节省成本;卷积神经网络(CNN)虽然已经在自然图像分类领域取得了许多突破,但是较少有人将CNN模型用于单木树种分类。基于上述考虑,搭建出CNN模型,并与高分遥感影像相结合,进行单木树种分类。在利用高分影像半自动化构建单木树种遥感影像样本集过程中,采用了影像冠层切片(CSI)圈定、人工标注、数据增强等方法;同时为了训练单木树种遥感影像样本集,对5个CNN模型进行针对性改写。通过对比分析发现:LeNet5_relu和AlexNet_mini都未取得最佳分类效果;GoogLeNet_mini56、ResNet_mini56和DenseNet_BC_mini56分别对不同的树种具有最佳分类效果;DenseNet_BC_mini56总体精度最高(94.14%),Kappa系数最高(0.90),是总体最佳分类模型。该研究证明了CNN在单木树种分类中的有效性,能为森林资源调查提供重要的解决方案。 展开更多
关键词 图像处理 单木树种分类 卷积神经网络 高分遥感影像 深度学习
基于无人机影像VDVI指数的植被覆盖度估算--以陕西神木防护林工程研究区为例 认领
6
作者 凌成星 刘华 +3 位作者 纪平 胡鸿 王晓慧 侯瑞霞 《森林工程》 2021年第2期57-66,共10页
为快速准确获取防护林工程区植被覆盖度特征,掌握植被生长和生态环境评价重要指标,利用无人机高时间频率获取、高空间分辨率的特点,在陕西神木的三北工程樟子松防护林研究区进行实验,构建无人机可见光RGB波段差异性植被指数(VDVI)和HSV... 为快速准确获取防护林工程区植被覆盖度特征,掌握植被生长和生态环境评价重要指标,利用无人机高时间频率获取、高空间分辨率的特点,在陕西神木的三北工程樟子松防护林研究区进行实验,构建无人机可见光RGB波段差异性植被指数(VDVI)和HSV变换植被指数(HSVVI),并与同区域GF-1卫星NDVI指数进行相关性分析,建立无人机研究区的植被覆盖度估算模型,快速计算出植被覆盖度结果。研究表明,VDVI指数与NDVI指数具有更高的相关性,非常适用于像元二分模型的植被覆盖度估算模型建立,通过地面调查的植被覆盖度实测值与模型估算值精度验证,决定系数R 2为0.8556,植被覆盖度估算精度达到81.35%,在研究区域得到较为理想的估算结果。由此也证明采用无人机影像可见光数据构建VDVI指数像元二分模型进行植被覆盖度估算是有效和准确的,可以为快速获取植被覆盖度特征服务。 展开更多
关键词 无人机 CCD传感器 植被覆盖度 植被指数
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基于视频区域动态特征的林火烟雾检测技术研究 认领
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作者 刘长春 刘鹏举 季烨云 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期10-19,共10页
【目的】视频监控越来越多地应用到森林火灾烟雾的早期检测中。现有的视频林火烟雾检测方法大多是基于像素提取烟雾特征进行分析检测,烟雾发生早期或烟雾距离摄像头较远时,在视频图像上烟雾仅呈现较小区域,且烟雾的扩散具有无规则性,背... 【目的】视频监控越来越多地应用到森林火灾烟雾的早期检测中。现有的视频林火烟雾检测方法大多是基于像素提取烟雾特征进行分析检测,烟雾发生早期或烟雾距离摄像头较远时,在视频图像上烟雾仅呈现较小区域,且烟雾的扩散具有无规则性,背景环境复杂多变,导致基于像素的特征不明显,因此使基于像素的烟雾自动化检测难度增大。本文根据可见光视频图像处理原理,提出一种基于局部区域图像动态特征的林火视频烟雾检测方法,以提高林火视频烟雾检测准确度和灵敏度。【方法】以视频图像为研究对象,每秒取一帧生成图像序列,对图像序列进行多层次不同尺度分区;利用图像信噪比原理,计算分区后的连续图像序列的信噪比;根据背景图像信噪比得到自适应阈值,确定待检测图像序列发生亮度变化的图像块,即为疑似烟雾块;提取疑似烟雾块的LBP纹理特征,采用支持向量机区分出烟雾区域。【结果】利用HSV颜色空间的亮度分量,可以有效提取烟雾区域。选择有林火烟雾的视频,对提出的烟雾变化检测方法进行验证,分析结果表明该方法能确定烟雾发生所在的图像块,且能排除部分非烟雾干扰因素。【结论】本文提出了基于局部区域亮度特征和LBP纹理特征的视频林火烟雾检测技术,能准确定位烟雾发生区域,排除部分干扰因素,检测识别率平均达到92%以上,有助于实时林火烟雾自动检测,提高林火烟雾检测率,具有很强的实用性。 展开更多
关键词 林火烟雾检测 视频图像 分区 信噪比 LBP纹理特征
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基于面向对象多特征变化向量分析法的森林资源变化检测 认领
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作者 王晓慧 谭炳香 +1 位作者 李世明 冯林艳 《林业科学研究》 CSCD 北大核心 2021年第1期98-105,共8页
[目的]基于面向对象变化向量分析法,进行森林资源变化检测。[方法]应用国产高分二号多光谱影像,以森林采伐和造林活动多、林地变化频率高的广西壮族自治区上思县为研究区,应用随机森林平均精确率减少的方法进行变化特征的选择,通过选取... [目的]基于面向对象变化向量分析法,进行森林资源变化检测。[方法]应用国产高分二号多光谱影像,以森林采伐和造林活动多、林地变化频率高的广西壮族自治区上思县为研究区,应用随机森林平均精确率减少的方法进行变化特征的选择,通过选取的不同特征向量和常规的基于光谱均值、光谱均值和标准差的变化向量分析法,以及基于NDVI差值法的变化检测结果对比,获取较好的森林资源变化检测方法和结果。[结果]高分二号多光谱影像的蓝、绿、红波段光谱均值和NDVI值共4个特征参与的变化向量分析法,识别森林资源变化精度高,总体精度92.94%,Kappa系数0.7630,变化地类误检率15.63%,漏检率22.86%。[结论]经过特征选择后,基于面向对象变化向量分析法比常规的多特征参与的变化向量分析法识别森林资源变化的效果好。 展开更多
关键词 面向对象 变化向量分析法 高分二号多光谱影像 特征选择 森林资源变化检测
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基于标准枯死率的蒙古栎天然林健康分析 认领
9
作者 王卓晖 张文涛 +4 位作者 谢遵俊 徐浩然 刘英龙 任增君 高文强 《北华大学学报:自然科学版》 CAS 2021年第1期32-35,共4页
森林健康是可持续森林经营的一个重要指标.引入标准枯死率概念,以长白山森工集团有限公司汪清林业分公司为例,基于202块固定样地数据分析景观尺度蒙古栎林健康状况.结果表明:研究地实际枯死率显著低于标准枯死率,说明目前研究地的蒙古... 森林健康是可持续森林经营的一个重要指标.引入标准枯死率概念,以长白山森工集团有限公司汪清林业分公司为例,基于202块固定样地数据分析景观尺度蒙古栎林健康状况.结果表明:研究地实际枯死率显著低于标准枯死率,说明目前研究地的蒙古栎天然林仍处于不稳定、非健康状况,可以通过调整森林结构使各径级枯死达到平衡,从而改善森林健康状况. 展开更多
关键词 森林健康 标准枯死率 负指数分布 蒙古栎
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蒙古栎次生林林木竞争对不同抚育间伐方式的响应 认领
10
作者 胡雪凡 段光爽 +2 位作者 张会儒 卢军 张晓红 《林业科学研究》 CSCD 北大核心 2021年第1期1-9,共9页
[目的]以长白山林区蒙古栎次生林为研究对象,分析其林木竞争关系及对不同抚育间伐方式的响应,为了解此类群落的生态适应机理及制定合理的经营措施提供依据。[方法]2013年在吉林汪清设置12块样地,开展传统经营(T1)、目标树经营密度1和密... [目的]以长白山林区蒙古栎次生林为研究对象,分析其林木竞争关系及对不同抚育间伐方式的响应,为了解此类群落的生态适应机理及制定合理的经营措施提供依据。[方法]2013年在吉林汪清设置12块样地,开展传统经营(T1)、目标树经营密度1和密度2(T2,T3)以及对照试验(T0),2018年进行了复测。通过有序样本聚类的方法确定Hegyi指数竞争木数量并分析了蒙古栎次生林的竞争关系以及各林层、优势树种及目标树的竞争关系对不同抚育间伐方式的响应。[结果](1)蒙古栎次生林样地的优势树种为:蒙古栎、红松和白桦,Hegyi指数最佳相邻竞争木个数为8。(2)样地内主要树种的总竞争排序为:蒙古栎>红松>色木槭>糠椴>白桦>大青杨>落叶松>水曲柳>黑桦;主要树种的平均种间竞争略高于平均种内竞争。(3)T2,T3上林层竞争明显降低;4种抚育间伐方式均降低了白桦和蒙古栎的竞争强度,其中T3下降的幅度最大;红松的竞争强度仅在T0升高;对于优势树种来说,T2,T3来自糠椴和色木槭的种间竞争增大,而来自大青杨的种间竞争减小;T2和T3对目标树竞争的减缓作用明显优于T0和T1。[结论]基于目标树经营的抚育间伐能够有效降低蒙古栎次生林上林层及优势树种的竞争,从而可针对性培育目标树种,引导林分的正向演替,进一步验证了目标树经营的可行性和合理性。 展开更多
关键词 目标树经营 蒙古栎次生林 间伐 有序样本聚类 竞争关系
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基于频谱分析用针刺仪测定树木年龄的算法 认领
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作者 潘虹 卢军 +3 位作者 郭旭展 唐守正 高瑞东 徐建军 《林业科学研究》 CSCD 北大核心 2021年第1期19-25,共7页
[目的]研究离散谱分析在针刺仪抗钻阻力序列中的应用,为活立木年龄的微损测定提供方法。[方法]以山西省羊圈沟林场落叶松为对象,使用针刺仪在同一水平位置不同方向钻入落叶松,获取323组抗钻阻力值序列作为研究样本,并在针刺位置5 cm内截... [目的]研究离散谱分析在针刺仪抗钻阻力序列中的应用,为活立木年龄的微损测定提供方法。[方法]以山西省羊圈沟林场落叶松为对象,使用针刺仪在同一水平位置不同方向钻入落叶松,获取323组抗钻阻力值序列作为研究样本,并在针刺位置5 cm内截取104个圆盘作为参考样本。选择恰当的窗口,将抗钻阻力值序列去趋势后,进行离散谱分解,寻找代表年度变化的谐波,将其周期数的一半作为树木年龄估计值。并将频谱分析算法估计的树木年龄以及针刺仪自带软件DECOM自动判定年龄分别与相应的圆盘年轮数进行成对数据t检验。[结果]根据活立木的胸径大小来选择窗口参数Wid,将频谱分析算法应用于323组活立木的抗钻阻力序列,该算法估计树木年龄与实测年龄非常接近。频谱分析算法估计年龄的最小相对误差为0,最大相对误差为27.98%,平均相对误差为−0.35%。经过成对数据t检验得到t值为0.85,说明该算法估计树木年龄均值与真实年龄均值之间无显著差异。而针刺仪自带DECOM软件自动分析估计年龄结果相对误差较大,最小相对误差为−7.69%,最大相对误差达到−84.78%,平均相对误差达到−40.49%,与实际年龄进行成对数据t检验得到t值为20.25,差异显著。[结论]频谱分析应用于针刺仪抗钻阻力值序列来估计树木年龄,能够比较准确地估计落叶松年龄,提高了针刺仪测定活立木年龄的精度,为活立木年龄的微损测定提供了一种有效途径。 展开更多
关键词 树木年龄 针刺仪 抗钻阻力值 傅里叶级数 离散谱分析
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基于天空地一体化森林资源调查的小班因子设置与信息获取方法 认领
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作者 代华兵 李春干 +1 位作者 庞勇 李崇贵 《林业资源管理》 北大核心 2021年第1期180-188,共9页
为有效改善现行森林资源规划设计调查中存在的问题,提出并试验了天空地一体化森林资源调查监测新技术体系。此方法虽较传统方法缺少下木植被与天然更新、林分健康状况等需实地调查记录的因子,但仍能够较全面地反映小班林地和林木资源状... 为有效改善现行森林资源规划设计调查中存在的问题,提出并试验了天空地一体化森林资源调查监测新技术体系。此方法虽较传统方法缺少下木植被与天然更新、林分健康状况等需实地调查记录的因子,但仍能够较全面地反映小班林地和林木资源状况(类型、数量、质量和结构)及其所处自然环境条件,完全满足集体林区森林资源经营管理需要和森林资源报表的统计需要,并可满足各种相关应用对森林资源基础数据的需要;除小班基本属性(土地类型、优势树种、林木起源和伴生树种)需要逐一进行图像解译和少量实地补充调查外,新技术体系的其余各项调查因子均可通过编写计算机程序自动获取,这极大地减少了调查工作量、降低了劳动强度、提高了工作效率,并且质量可控,有效地保证了小班调查数据的可靠性,确保了森林资源调查成果质量。 展开更多
关键词 森林资源 小班 调查因子 遥感 地理信息系统 机载激光雷达
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高分六号宽幅多光谱数据人工林类型分类 认领
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作者 黄建文 李增元 +2 位作者 陈尔学 赵磊 莫冰萍 《遥感学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第2期539-548,共10页
高分六号(GF-6)卫星于2018年成功发射,2019-03正式投入使用。由于GF-6宽幅相机的WFV(Wide Field of View)影像较GF-1的同类影像新增2个红边波段,将会提高对农业、林业、草原等资源监测能力。为了分析GF-6的WFV影像在人工林分类方面的能... 高分六号(GF-6)卫星于2018年成功发射,2019-03正式投入使用。由于GF-6宽幅相机的WFV(Wide Field of View)影像较GF-1的同类影像新增2个红边波段,将会提高对农业、林业、草原等资源监测能力。为了分析GF-6的WFV影像在人工林分类方面的能力,促进高分数据在林业领域的应用,本文选取广西高峰林场为研究区,以最新的GF-6 WFV影像为数据源,结合地面实测类型数据,进行广西南宁高峰林场的桉树,杉木等人工林类型提取。主要运用随机森林(random forests)的分层分类法:首先计算6种植被指数,并利用随机森林法进行植被指数的特征优选,然后确定4种波段组合数据集的分类方案,4种数据集分别为(1)无红边的前4个波段,(2)有红边的8个波段,(3)8个波段加上未优化的植被指数特征组合,(4)8个波段加上优化的植被指数特征组合。再进行WFV影像4种数据集的随机森林分类,随机森林采用分类回归树(CART)算法来生成分类树,结合了bagging和随机选择特征变量的优点,是一种有效的分类方法。最后比较4个方案的分类结果并进行精度验证。结果表明:方案2比方案1精度提高了4.99%,Kappa系数提高了0.058。说明包含红边的8波段数据比4个波段数据精度有大幅提升。方案4的8波段加上优化植被指数特征组合的分类精度最高,达到了85.38%,比方案2包含红边波段组和方案1无红边波段组的精度分别提高了3.98%,8.97%,Kappa系数分别提高了0.046,0.104。说明WFV影像加入红边波段比无红边波段精度明显增高。由结果可知,红边指数的引入,增强了植被信息,能够较准确地反映人工林类型特征差异,明显提升了人工林的分类精度。本研究方法可以有效改善广西人工林类型信息提取效果,为GF-6影像质量的评价及其在林业应用潜力提供科学参考依据。 展开更多
关键词 GF-6 人工林类型分类 随机森林 分层分类方法 红边植被指数
由邓恩桉人工林转型的7年生丝栗栲天然林特征 认领
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作者 王金池 黄清麟 +2 位作者 严铭海 黄如楚 郑群瑞 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期12-19,共8页
【目的】首次报道福建省永安市持续遭受严重冻害的邓恩桉人工林转型的7年生丝栗栲天然林特征,为研究中亚热带人工林成功转型为天然阔叶林的基本条件、人工林植被控制、天然阔叶林的保护和乡土阔叶树的发展提供科学依据。【方法】在福建... 【目的】首次报道福建省永安市持续遭受严重冻害的邓恩桉人工林转型的7年生丝栗栲天然林特征,为研究中亚热带人工林成功转型为天然阔叶林的基本条件、人工林植被控制、天然阔叶林的保护和乡土阔叶树的发展提供科学依据。【方法】在福建省永安市由邓恩桉人工林转型的丝栗栲天然林内设置3块20 m×20 m样地,将每块样地分割成4个10 m×10 m样方,对样方乔木层进行每木调查并在每块样地内选择1个有代表性的样方进行灌木层调查,同时,在每块样地的中心各设置1个4 m×4 m的草本层小样方进行草本植物调查。采用重要值、常用的生物多样性指标和主要测树因子分析乔木层和灌木层的树种组成与多样性以及林分生长等林分特征。【结果】由邓恩桉人工林转型的7年生丝栗栲天然林的平均胸径、平均树高、株数密度和蓄积量分别为5.1 cm、6.8 m、6350株·hm-2和47.70 m3·hm-2;林木高径比为43~393,平均高径比为146;直径和树高结构表现出异龄林特征;林分内实生和萌生林木的株数占比分别为84.78%和15.22%,邓恩桉以枯立木或枯倒木的形式存在,枯立木密度为550株·hm-2。乔木层有51个树种,Shannon-Wiener指数、均匀度指数和生态优势度分别为4.20、0.74和0.11;乔木层内乔木和灌木分别有38和13种,重要值分别为87.32%和12.78%;乔木层内常绿和落叶树种分别有30和21种,重要值分别为57.93%和42.07%;乔木层内常绿阔叶乔木的株数和树种数均较落叶阔叶乔木多;乔木层内丝栗栲为优势种,重要值为24.41%,其相对多度、相对频度和相对优势度均为层内最大。灌木层有21个树种,Shannon-Wiener指数、均匀度指数和生态优势度分别为3.68、0.84和0.10;灌木层内乔木和灌木分别有15和6种,乔木树种的株数占比(47.68%)小于灌木树种(52.32%),但其重要值(53.91%)高于灌木树种(46.09%);灌木层内常绿树种的树种数及相对多度� 展开更多
关键词 邓恩桉人工林 转型 丝栗栲天然林 林分特征 天然更新
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基于林内图像的单位面积碳储量估计方法 认领
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作者 王雪峰 陈珠琳 +3 位作者 管青军 刘嘉政 王甜 袁莹 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期105-112,共8页
【目的】针对森林碳储量估算工作量大、成本高等问题,提出一种基于林内图像简洁高效且满足精度要求的单位面积森林碳储量估计方法。【方法】林分纵断面图像隐式包含林分密度和高度2类复合信息,与林地上对应的林木碳储量直接相关。以此... 【目的】针对森林碳储量估算工作量大、成本高等问题,提出一种基于林内图像简洁高效且满足精度要求的单位面积森林碳储量估计方法。【方法】林分纵断面图像隐式包含林分密度和高度2类复合信息,与林地上对应的林木碳储量直接相关。以此为突破口,首先,分析林木图像分类算法,提出在全局阈值基础上结合邻域像素属性来决定焦点像素归属,以消弱因林内光线不均对图像灰度造成的影响;然后,提出一个与林木碳储量关系紧密的参数并给出其图像计算方法;最后,以该参数为自变量,建立预估模型,实现对碳储量的估计。【结果】在以焦点像素为中心的3×3的邻域内,如果有大于6个相似像素出现,则将焦点像素归为该类,这种利用与邻域像素关系以决定当前像素归属的方法具有膨胀和腐蚀双重特性,即当焦点像素处于树体内部时容易将该点归为树体,当焦点像素处于树体外部时容易将该点归为背景,相比单纯全局阈值方法更能提高林分图像分类的准确性。碳储量预估模型方面,2参数的直线方程估计精度与3参数的逻辑斯蒂模型接近;如果在普通模型基础上增加代表海拔的虚拟变量,则能使碳储量估计精度得到较大程度提高。以兴安落叶松为例,验证基于林内纵断面图像能够实现对单位面积碳储量的较高精度估计这一假设。【结论】在林木图像提取过程中,继承对称交叉熵法泛用性强、效率高的优点,同时针对该算法容易将树体内部部分像素分割成背景、树体外部部分像素归并于树体内部的缺点,采用兼顾像素邻近关系的方法对其进行改进,取得良好结果,且该算法对林内光线不均表现出迟钝特性。在基于林内图像的碳储量预估模型方面,逻辑斯蒂模型表现出良好适应性,由于考虑海拔因素能降低估计误差,因此在实际应用中有必要分海拔段进行预估。 展开更多
关键词 碳储量估计 兴安落叶松 图像理解 图像分类 哑变量
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西天山森林小气候梯度特征 认领
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作者 杨铭伦 张文革 +4 位作者 张旭 孙蕊 侯亚男 文永志 于新文 《林业科技通讯》 2021年第3期14-18,共5页
为了揭示林内的小气候特征及森林对小气候变化的响应。利用梯度系统采集西天山森林的空气温度、空气湿度、风速、土壤温度、土壤含水量等气象要素的观测数据,对这些气象因子在不同高度.上的差异状况进行对比分析。结果表明:40~70 m高度... 为了揭示林内的小气候特征及森林对小气候变化的响应。利用梯度系统采集西天山森林的空气温度、空气湿度、风速、土壤温度、土壤含水量等气象要素的观测数据,对这些气象因子在不同高度.上的差异状况进行对比分析。结果表明:40~70 m高度的空气温湿度差别不大,近地面1.5m空气温度显著低于其他梯度.空气湿度显著高于其他梯度,同时发现空气湿度和气温在日变化上呈负相关。土壤温度的日较差和年较差随着深度增加而逐渐变小。在日变化上土壤温度与空气温度之间有明显滞后性。土壤含水量无明显日变化月度变化各梯度未形成规律性变化特征。从风速角度看,风速变化总体上与高度呈正相关,近地面1.5m有所不同。林冠对太阳辐射的阻挡作用明显,林下温度低.水分蒸发量小,空气较为湿润。深层土壤受外部因素影响小,温度变化相对平稳。森林对风力阻挡作用明显,但近地面1.5 m风速影响因素较为复杂,有待进一步研究。 展开更多
关键词 森林小气候特征 气象因子 梯度气象观测 西天山
基于非线性混合效应模型的3个针叶树种削度方程研究 认领
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作者 李春明 付卓 《西南林业大学学报:自然科学》 CAS 北大核心 2021年第1期118-124,共7页
以96块云冷杉林中的3个主要优势树种解析木数据为例,基于混合效应模型方法,选择2个常用的削度方程,构建红松、冷杉和云杉树木的削度方程,并与传统方法进行模拟效果比较,采用验证数据进行精度验证。结果表明:这3个树种削度方程在考虑混... 以96块云冷杉林中的3个主要优势树种解析木数据为例,基于混合效应模型方法,选择2个常用的削度方程,构建红松、冷杉和云杉树木的削度方程,并与传统方法进行模拟效果比较,采用验证数据进行精度验证。结果表明:这3个树种削度方程在考虑混合效应模型方法后,AIC、BIC和-2logL指标值均明显下降,说明混合模型的模拟效果都比传统模型的模拟精度高。利用确定系数、均方根误差及绝对平均残差3个指标进行评价,模拟与验证数据均支持此结论。考虑3个树种2个拐点的Max等的分段削度方程,都高于Kozak等的简单削度方程的模拟和验证精度。 展开更多
关键词 削度方程 混合效应模型 固定效应 随机效应 云冷杉林
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广东省森林土壤养分异质性析因 认领
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作者 刘晓彤 李海奎 +1 位作者 曹磊 张逸如 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期90-101,共12页
【目的】分析不同环境因子对森林土壤养分的影响,探讨造成森林土壤养分异质性的原因,为森林经营和森林立地质量评价提供依据。【方法】基于广东省全国森林资源清查土壤调查数据,以有机质(OM)、碱解氮(AN)、有效磷(AP)和速效钾(AK)为因变... 【目的】分析不同环境因子对森林土壤养分的影响,探讨造成森林土壤养分异质性的原因,为森林经营和森林立地质量评价提供依据。【方法】基于广东省全国森林资源清查土壤调查数据,以有机质(OM)、碱解氮(AN)、有效磷(AP)和速效钾(AK)为因变量,以地理因子、地形因子、土壤因子和林分因子四大类20个变量(10个定性因子,10个定量因子)为自变量,基于一般线性模型,采用向后剔除法筛选主效应因子,引入定性和定量因子交互,分析森林土壤养分的影响因子及影响程度。定量因子进行多元线性回归分析,定性因子通过多重比较分析水平间的差异。【结果】(1)对土壤养分影响较大的环境因子包括3个地理因子(经度、纬度和流域)、3个地形因子(海拔、坡位和坡度级)、4个林分因子(林下植被盖度、平均胸径、平均年龄、优势树种)。(2)影响因子对不同土壤养分的解释程度不一。AN的解释程度较高,均在0.30以上;OM和AK的解释程度在0.25以上;AP的解释程度较低,在0.20以上。交互作用显著提高了土壤养分的解释程度,平均增加0.141。其中AN提高到接近0.50,OM和AK分别超过0.45和0.40,最低的AP超过0.30。(3)通过多重比较分析,优势树种、流域、坡位不同土壤养分的不同水平间存在显著性差异。【结论】影响广东省森林土壤异质性的因素包括地理因子、地形因子和林分因子。不同土壤养分的影响因子并不完全相同,纬度、流域、海拔、坡位、成土母岩、平均胸径、平均年龄和优势树种8个因子对大多数土壤养分因子有影响。土壤养分中,OM和AN的解释程度较高,AP和AK的解释程度较低。交互作用显著提高了影响因子对土壤养分的解释程度。本研究提出的含定性因子的主效应筛选方法和引入一阶定性因子和定量因子交互,可以显著提高土壤养分的解释程度,对类似问题的解决有参考价值� 展开更多
关键词 土壤养分 异质性 影响因子 向后剔除法 定性定量交互
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温带云冷杉混交林凋落物养分的空间分布特征 认领
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作者 秦倩倩 王海燕 +1 位作者 郑永林 雷相东 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期73-84,共12页
【目的】凋落物层是森林生态系统的重要组分,研究其养分的空间分布特征对于维持森林生态环境和可持续经营具有独特且关键的意义。【方法】以温带云冷杉混交林为研究对象,基于等距离网格布点法对4块1 hm2的固定样地进行林分调查和凋落物... 【目的】凋落物层是森林生态系统的重要组分,研究其养分的空间分布特征对于维持森林生态环境和可持续经营具有独特且关键的意义。【方法】以温带云冷杉混交林为研究对象,基于等距离网格布点法对4块1 hm2的固定样地进行林分调查和凋落物收集,测定分析半分解(F)层和完全分解(H)层凋落物样品各400个,采用地统计分析和克里格插值方法探究不同分解程度凋落物的养分特征和空间分布及其影响因素。【结果】(1)天然云冷杉针阔混交林F层凋落物的有机碳(OC)、全氮(TN)及全磷(TP)含量分别为421.68、18.86和1.26 g/kg,而在H层中分别为350.78、17.80和2.68 g/kg,OC和TN均随分解程度的增加而减小,TP随分解程度的增加而增加;各样地凋落物OC、TN和TP变异系数范围为10.94%~65.63%,其中F层凋落物OC和TP的空间变异程度较H层小。(2)凋落物OC、TN和TP的空间异质性在森林群落尺度上均主要受结构性因素影响,空间自相关性较强;各样地凋落物OC、TN和TP呈明显的条带状和斑块状梯度性分布,且F和H层OC在同一样地内表现为相似的空间格局,而F层TN和TP高值出现的位置在H层往往较低;F层凋落物OC和TP的分形维数较H层大,其空间结构特征较复杂,而F层凋落物TN较H层具有更好的结构性,空间依赖性较强。(3)H层凋落物OC和TN与凋落物现存量均呈显著负相关(P<0.05),且受持水率影响显著,而TP与凋落物现存量呈显著正相关;凋落物OC、TN和TP及其生态化学计量比之间具有显著的相关关系。F层凋落物TN和TP受生物多样性指数和物种数等指标的显著影响,而H层主要受到针叶树种及株数比例的显著影响,林分特征对OC的影响较TN和TP小。【结论】温带天然云冷杉针阔混交林凋落物层养分空间分布特征受凋落物性质(分解程度和持水率等)和林分结构(树种和林分密度等)因子的共同作用。 展开更多
关键词 半分解层 完全分解层 凋落物 养分 空间分布
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黑麦草对8种树种凋落物和土壤浸提物的化感敏感性 认领
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作者 吴春燕 赵厚本 +1 位作者 陈永富 洪小江 《温带林业研究》 2020年第1期52-59,共8页
【目的】为了了解陆均松天然林内8种常见树种凋落物和土壤浸提物是否具有化感效应,为探索陆均松天然林下幼苗萌发受到阻碍的原因做铺垫。【方法】采用典型抽样方法和培养皿滤纸法探索海南陆均松天然林下8种常见树种凋落物和土壤的化感... 【目的】为了了解陆均松天然林内8种常见树种凋落物和土壤浸提物是否具有化感效应,为探索陆均松天然林下幼苗萌发受到阻碍的原因做铺垫。【方法】采用典型抽样方法和培养皿滤纸法探索海南陆均松天然林下8种常见树种凋落物和土壤的化感敏感性,分析在不同浓度梯度下凋落物和土壤浸提液对黑麦草的化感作用,测定凋落物和土壤浸提液对种子萌发特性的化感效应指数。【结果】结果表明:8种凋落物中对黑麦草的种子发芽产生化感抑制作用大小为:香润楠>乐东拟单性木兰>陆均松>岭南青冈>白花含笑,栎子青冈、油丹和红椆对受体植物不同部位产生化感抑制作用差异较大;林下土壤对黑麦草的种子发芽率的抑制率大小为:白花含笑<岭南青冈<油丹<栎子青冈<红椆<陆均松<乐东拟单性木兰<香润楠;黑麦草受到8种树种凋落物和林下土壤的化感效应指数变化趋势相同,但化感作用程度有所差异;陆均松天然林下8种常见凋落物和土壤的化感效应具有浓度梯度效应,可通过增加林内含水量进行改善。【结论】因此,8种常见树种凋落物和林下土壤具有化感潜力,对受体植物种子萌发、幼苗天然更新具有化感抑制作用。适当清除林下凋落物和增加林内含水量以减弱陆均松天然林下凋落物和土壤对林下植物更新的化感抑制作用等的人工抚育措施可以考虑。 展开更多
关键词 海南霸王岭 陆均松 化感作用 发芽指数 胚芽 胚根
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