Voronoi多边形的边数分布规律及其在林木格局分析中的应用

作     者：张弓乔 惠刚盈 ZHANG Gong-qiao;HUI Gang-ying

作者机构：中国林业科学研究院林业研究所国家林业局林木培育重点实验室 

出 版 物：《北京林业大学学报》 (Journal of Beijing Forestry University)

年 卷 期：2015年第37卷第4期

页      面：1-7页

核心收录：

学科分类：090704[农学-森林经理学] 0907[农学-林学] 09[农学] 

基　　金："十二五"国家科技支撑计划项目(2012BAD22B03) 

主　　题：Voronoi多边形 边数分布规律 边数标准差分布规律 林木分布格局 

摘      要：Voronoi空间分割算法在各个领域已得到广泛应用,目前Voronoi图已经成功应用于林木竞争分析中竞争木数量的选择上。本研究旨在将Voronoi多边形边数分布规律应用于样地的林木格局分析中。借助德国Stochastic Geometry统计软件和R语言程序绘制并分析不同分布格局林分的Voronoi多边形边数分布规律,研究发现:1)不同分布格局的林分,其Voronoi多边形边数分布都呈近似正态分布,频数最大值基本聚集于5或6株;2)无论何种格局分布,Voronoi多边形边数均值皆为6株左右;3)不同分布格局的林分,其Voronoi多边形边数分布标准差的均值具有较为明显的差异,表现为:团状随机均匀。进一步模拟500个随机分布林分发现,Voronoi多边形边数的标准差分布遵循正态分布。基于此,本文利用95%概率,即1.96倍标准差为置信区间的方法,确定了随机分布林分Voronoi多边形边数标准差的分布范围为:μ±1.96σ=1.333±0.035×1.96,即随机分布林分的Voronoi多边形边数标准差(SD)的置信区间为[1.264,1.402];当SD1.402时为团状分布。将这种基于Voronoi多边形的林木格局判定方法(Vs)应用于5块不同类型的现实林分,并与目前常用的基于4株最近相邻木的角尺度(W—)方法进行了对比,得到的格局分布类型Vs与W—二者完全相同。可见,Vs可作为一个间接判定林木分布格局的新途径。