检索结果-内蒙古大学图书馆

东北林业大学学报 2019年第7期47卷 43-49页

作者：罗蜜孙玉军张博周来森林资源和环境管理国家林业局重点开放性实验室(北京林业大学)

以福建省三明市将乐国有林场的杉木纯林为研究对象,利用高分2号遥感影像数据,将光谱因子、地形因子分别与全色波段纹理特征、融合数据纹理特征、衍生纹理指数组合为自变量,样地蓄积量为因变量,采用多元逐步回归算法构建不同窗口下的蓄... 详细信息

以福建省三明市将乐国有林场的杉木纯林为研究对象,利用高分2号遥感影像数据,将光谱因子、地形因子分别与全色波段纹理特征、融合数据纹理特征、衍生纹理指数组合为自变量,样地蓄积量为因变量,采用多元逐步回归算法构建不同窗口下的蓄积量估测模型。结果表明:全色波段纹理特征模型和融合数据纹理特征模型最佳窗口为3×3窗口,衍生纹理指数模型最佳窗口为7×7窗口;以最优窗口建立的蓄积量回归模型,拟合效果最优的是衍生纹理指数模型(R2=0.705,RMSE=37.183m3/hm2),其估测精度为80.67%,而融合数据纹理特征模型和全色波段纹理特征模型的估测精度分别为72.89%、60.35%,说明衍生纹理指数能够有效地提升高分2号影像数据对杉木林分蓄积量估测的精度。

关键词：蓄积量高分2号卫星纹理特征衍生纹理指数

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依据机器学习算法的杉木干形模拟

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东北林业大学学报 2021年第10期49卷 21-26页

作者：梁瑞婷周来谢运鸿丁志丹孙玉军森林资源和环境管理国家林业和草原局重点开放性实验室(北京林业大学) 北京100083

利用福建省将乐国有林场46株杉木(Cunninghamia lanceolata)的793组干形数据,根据十折交叉验证,采用最近邻法(KNN)、随机森林(RF)和人工神经网络(ANN)3种机器学习算法对杉木干形进行模拟,并与传统削度模型(TM)进行比较分析。采用决定系... 详细信息

利用福建省将乐国有林场46株杉木(Cunninghamia lanceolata)的793组干形数据,根据十折交叉验证,采用最近邻法(KNN)、随机森林(RF)和人工神经网络(ANN)3种机器学习算法对杉木干形进行模拟,并与传统削度模型(TM)进行比较分析。采用决定系数(R^(2))、均方根误差(E_(RMS))、平均误差(E_(M))和平均绝对误差(E_(MA))4个评价指标对模型的拟合结果和预测结果进行排序,并结合残差图和相对偏差图等进行分析。研究表明:(1)4个模型的决定系数均大于0.95,最近邻法、传统削度模型和人工神经网络的均方根误差小于1 cm,能较好地描述杉木树干形状。(2)人工神经网络对绝大部分树干的估计最精确,R^(2)分别在0.98以上。其检验集的绝大部分残差都在-2~1 cm,训练集的相对偏差在-50%~50%。(3)其次是最近邻法模型,其训练集的残差范围在4个模型间最小,但泛化预测能力不如人工神经网络模型。(4)随机森林模型精度最低,且其预测集残差分布有随直径(d_(i))增大而增大的趋势。传统削度模型模型表现居中。结果表明:人工神经网络模型与最近邻法模型的拟合精度与预测精度均高于传统削度模型模型,能更精确地模拟杉木干形,且机器学习算法可以不满足传统回归的统计学假设前提。利用机器学习预测林木干形是一种可靠的方法,在生产经营中值得考虑。

关键词：人工神经网络最近邻法随机森林杉木干形

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应用3-PG模型预测杉木人工林生物量及蓄积量

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东北林业大学学报 2023年第11期51卷 74-79,94页

作者：万敏孙玉军孙钊庞荣荣国家林业和草原局森林资源和环境管理重点开放性实验室(北京林业大学) 北京100083 北京林业大学

以福建省39块杉木人工林临时样地和10块固定样地数据(胸径、各组分生物量和蓄积量)为基础,应用3-PG(生理过程林分级生长模型)模型预测杉木人工林生物量和蓄积量的生长变化,利用固定样地数据与模型输出回归分析进行精度验证,并选取土壤... 详细信息

以福建省39块杉木人工林临时样地和10块固定样地数据(胸径、各组分生物量和蓄积量)为基础,应用3-PG(生理过程林分级生长模型)模型预测杉木人工林生物量和蓄积量的生长变化,利用固定样地数据与模型输出回归分析进行精度验证,并选取土壤肥力等级(FR)和净初级生产力对根分配的最小值(pRn)进行参数敏感性分析。结果表明:3-PG模型的拟合精度较高,胸径、各组分生物量和蓄积量模拟数据与实测数据的决定系数(R^(2))均在0.72以上,所有指标的相对均方误差均在20%以下;土壤肥力等级和净初级生产力对根分配的最小值对胸径、各组分生物量和蓄积量均具有较高的敏感性。土壤肥力等级和净初级生产力对根分配的最小值是影响3-PG模型预测杉木生长指标变化的关键参数。

关键词：杉木 3-PG模型生物量参数敏感性

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遥感数据结合地统计学方法在林业中的应用

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世界林业研究 2018年第3期31卷 34-40页

作者：张博孙玉军 Sajjad Saeed 周来陈丽萍张雅馨北京林业大学森林资源和环境管理国家林业局重点开放性实验室

在林业研究中,具有空间属性的林业数据分析、建模和预测越来越受到关注。遥感技术与地统计学方法相结合,提供了大尺度空间格局分析、森林资源动态监测和预测的方法。文中简单介绍了遥感技术与地统计学的方法和特点,从监测与分类、估计... 详细信息

在林业研究中,具有空间属性的林业数据分析、建模和预测越来越受到关注。遥感技术与地统计学方法相结合,提供了大尺度空间格局分析、森林资源动态监测和预测的方法。文中简单介绍了遥感技术与地统计学的方法和特点,从监测与分类、估计与模拟2个方面综述地统计学结合遥感技术在林业中的应用,并针对遥感数据结合地统计学方法在林业研究中存在的问题加以讨论。

关键词：地统计学遥感数据空间效应变异函数克里格

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联合U-Net和分水岭算法的高郁闭度杉木纯林树冠信息提取

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应用生态学报 2023年第4期34卷 1024-1034页

作者：李睿孙钊谢运鸿李豪伟张运根孙玉军北京林业大学森林资源和环境管理国家林业和草原局重点开放性实验室北京100083 三明市国有林场工作站福建三明353000

作为我国重要的用材树种,杉木广泛分布于我国南方地区,其株数和树冠信息对于森林资源的精准监测有重要作用,为此准确掌握杉木林分株数及单木树冠信息尤为重要。对于高郁闭度林分,株数和单木树冠信息正确提取的关键是能够准确分割相互遮... 详细信息

作为我国重要的用材树种,杉木广泛分布于我国南方地区,其株数和树冠信息对于森林资源的精准监测有重要作用,为此准确掌握杉木林分株数及单木树冠信息尤为重要。对于高郁闭度林分,株数和单木树冠信息正确提取的关键是能够准确分割相互遮挡和粘连的树冠。本研究以福建将乐国有林场为研究区,将无人机影像作为数据源,提出一种基于深度学习方法和分水岭算法的树冠信息提取方法:首先采用深度学习神经网络模型U-Net对杉木树冠覆盖区域进行分割,然后利用传统图像分割算法标记控制分水岭算法进行单木分割得到单木树冠;在保持相同训练集、验证集和测试集的情况下,首先对比U-Net模型与传统机器学习方法[随机森林模型(RF)和支持向量机模型(SVM)]在分割树冠覆盖区域上的表现,接着对比了U-Net模型结合标记控制分水岭算法和只使用标记控制分水岭算法进行单木分割的精度。结果表明:U-Net模型在分割精度、精确率、交互比、精确率与召回率的调和均值4个指标上均高于RF和SVM,与RF相比,4项指标分别提升4.6%、14.9%、7.6%、0.05,与SVM相比,4项指标分别提升3.3%、8.5%、8.1%、0.05。在提取单木株数方面,U-Net模型和标记控制分水岭算法相结合的方法较标记控制分水岭算法总体精度提升3.7%,平均绝对误差(MAE)下降3.1%。在提取单木树冠面积和冠幅方面,R2分别提升了0.11和0.09,均方根误差分别降低8.49 m2和4.27 m,MAE分别下降了2.93 m2和1.72 m。将深度学习U-Net模型与分水岭算法相结合能够在一定程度上克服高郁闭度杉木纯林单木株数及树冠信息难以提取的问题,是一种高效率、低成本的单木树冠提取方法,具有可行性和有效性,可为森林资源监测智能化的发展提供基础方法。

关键词： U-Net 分水岭算法无人机影像杉木树冠参数

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城市绿地致敏指数的改进研究及应用

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北京林业大学学报 2020年第5期42卷 96-105页

作者：闫珂杨华李文芳李云北京林业大学森林资源和环境管理国家林业局重点开放性实验室北京100083 北京市大兴区林业工作站北京102600 国家林业和草原局调查规划设计院北京100714

【目的】城市绿地致敏指数(IUGZA)的构建考虑了绿色空间内植物特有的生物学特性和形态特性,为使该指数应用更广泛,本文对其进行改进研究并探讨该指数的实际应用,可为城市绿地的管理和维护提供理论依据。【方法】基于高斯公式对城市绿地... 详细信息

【目的】城市绿地致敏指数(IUGZA)的构建考虑了绿色空间内植物特有的生物学特性和形态特性,为使该指数应用更广泛,本文对其进行改进研究并探讨该指数的实际应用,可为城市绿地的管理和维护提供理论依据。【方法】基于高斯公式对城市绿地致敏指数进行分析并改进了该指数(I’UGZA),应用指数评估绿地的致敏潜力,并进行不同区域致敏潜力大小对比,探究该指数在绿地致敏潜力评估中的实际应用。同时使用Spearman相关性分析和主成分分析(PCA),分析IUGZA与其他参数(区域面积、植株数量、林木密度、物种丰富度和Shannon-Wiener指数(H’)之间的相关性。【结果】(1)绿地整体的IUGZA值为0.214 1,I’UGZA值为0.219 3,具有低过敏潜力,研究区内生长的植物排放的花粉不会对花粉过敏患者造成高风险。但对研究区进行分区对比时,部分区域的IUGZA值大于0.3,具有高过敏潜力。同时距离致敏性植物346 m范围内可引起敏感人群的过敏症状,距离场源中心1 000 m处I’UGZA值趋近于0,几乎没有致敏影响;(2)绿地种植低致敏性植物较多,占比为65.7%。高致敏性植物有油松、栓皮栎、洋白蜡、毛白杨、臭椿、白桦、白榆、圆柏等植物,主要属于柏科、松科、杨柳科、悬铃木科、豆科、苦木科、榆科、桦木科、壳斗科;(3)主成分分析(PCA)与Spearman相关性分析的结果一致,IUGZA和物种丰富度之间存在显著相关性(P <0.05),与其他参数的相关性不显著。【结论】改进的指数可反映距离绿地空间不同位置的致敏潜力以及对周边环境的致敏影响,是评估城市绿地致敏潜力的有效工具,用于量化绿色空间不同区域空气中花粉排放形成的致敏潜力;可反映每种植物产生的花粉在绿色空间中的贡献大小,进而明确城市绿地中具有高致敏性的植物;还可作为分析绿地区域内植物种类丰富程度的工具。

关键词：城市绿地致敏指数致敏潜力致敏植物致敏花粉

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基于物元分析法的将乐国有林场用材林质量评价研究

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林草资源研究 2018年第5期 82-89页

作者：陈华林华忠靳爱仙孙玉军北京林业大学森林资源和环境管理国家林业局重点开放性实验室福建将乐国有林场国家林业和草原局

用材林既是我国木材供给的重要来源,又发挥着多功能效益,对其进行质量评价研究,这对科学经营森林具有重要现实意义。以将乐县国有林场用材林为评价对象,基于2012年森林资源二类调查数据,综合考虑森林生产力、森林结构和立地条件等3方面... 详细信息

用材林既是我国木材供给的重要来源,又发挥着多功能效益,对其进行质量评价研究,这对科学经营森林具有重要现实意义。以将乐县国有林场用材林为评价对象,基于2012年森林资源二类调查数据,综合考虑森林生产力、森林结构和立地条件等3方面因素,建立了用材林质量综合评价指标体系。将层次分析法与熵权法相结合得到各指标的权重,引入能解决不相容问题的物元分析法进行综合评价。研究结果表明:1)物元分析法能够较准确地评价森林资源的质量,将乐国有林场用材林的质量为"Ⅱ级",并且有向"Ⅲ级"转化的趋势,与前人的研究结果基本一致; 2)郁闭度0. 40～0. 69林分面积的比例(C5)、平均树高(C2)和混交林面积比例(C6)等3个指标质量一般,需重点关注。

关键词：用材林小班数据质量评价组合确权法物元分析法

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长白落叶松人工林单木冠幅模型

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东北林业大学学报 2021年第2期49卷 49-53页

作者：邱思玉孙玉军森林资源和环境管理国家林业局重点开放性实验室(北京林业大学) 北京100083

以黑龙江省伊春市朗乡林业局的49块样地共2 499棵长白落叶松为研究对象,基于区组和样地嵌套二水平构建非线性混合效应冠幅模型。从10种常用的冠幅—胸径模型中选出一种最好的作为建模的基础模型,从其他林分因子中选取与冠幅相关性较高... 详细信息

以黑龙江省伊春市朗乡林业局的49块样地共2 499棵长白落叶松为研究对象,基于区组和样地嵌套二水平构建非线性混合效应冠幅模型。从10种常用的冠幅—胸径模型中选出一种最好的作为建模的基础模型,从其他林分因子中选取与冠幅相关性较高的作为协变量参与建模。结果表明:与基础模型相比,混合模型的赤池信息准则(AIC)、贝叶斯准则(BIC)、负二倍的最大似然值(-2LL)和剩余均方根误差(RMSE)值均降低,调整决定系数(Radj2)提高,冠幅预测值的残差分布和密度分布相对更集中,说明模型的预测精度和拟合能力均有所提高。研究发现,以逻辑斯蒂模型作为基础模型,将树高、冠长率和高径比作为协变量,考虑区组和样地嵌套二水平的混合模型有利于提高冠幅模型的预测精度,从而有助于更好地模拟长白落叶松的冠幅胸径关系。

关键词：长白落叶松人工林冠幅模型混合效应

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物种多样性与生产力研究进展

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世界林业研究 2019年第3期32卷 18-23页

作者：郭梦昭高露双范春雨北京林业大学森林资源和环境管理国家林业和草原局重点开放性实验室国家林业和草原局森林经营工程技术研究中心

物种多样性作为生物多样性重要组成之一,与生产力密切相关。文中围绕目前物种多样性与森林生产力存在的4种相关关系展开论述。在大量草地生态系统中物种均匀度和丰富度的增加更有利于促进生产力,而在群落结构和组成起决定作用的自然群落... 详细信息

物种多样性作为生物多样性重要组成之一,与生产力密切相关。文中围绕目前物种多样性与森林生产力存在的4种相关关系展开论述。在大量草地生态系统中物种均匀度和丰富度的增加更有利于促进生产力,而在群落结构和组成起决定作用的自然群落中,生产力不受物种多样性的影响,在人工草地群落中物种多样性甚至会降低生产力,随着森林演替过程物种多样性和生产力呈现非线性关系。样地丰富度、林分结构、环境异质性及尺度被认为是造成不同生态系统物种多样性和生产力相关关系差异的主要因素。然而,目前相关研究主要集中于小尺度、均质生境,忽略了尺度、空间异质性以及优势树种对物种多样性和生产力关系的影响,因此亟待加强大尺度、复杂条件自然群落中物种多样性和生产力之间相关关系的研究。

关键词：物种多样性生产力样地丰富度林分结构环境异质性研究尺度

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亚热带人工林高分影像GLCM纹理的应用策略研究

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北京林业大学学报 2021年第1期43卷 1-9页

作者：李蓉辉陈玲吴明晶余小龙赵秀海北京林业大学森林资源和环境管理国家林业和草原局重点开放性实验室国家林业局森林经营工程技术研究中心北京100083 福建省将乐国有林场福建三明353300

【目的】探讨纹理变量及其相应参数配置范围,阐明各纹理变量随输入参数的变化规律,以便指导高分光学影像纹理在林业上的应用。【方法】以福建省将乐国有林场不同坡向不同龄组的杉木人工林为例,基于QuickBird影像的全色波段进行灰度共生... 详细信息

【目的】探讨纹理变量及其相应参数配置范围,阐明各纹理变量随输入参数的变化规律,以便指导高分光学影像纹理在林业上的应用。【方法】以福建省将乐国有林场不同坡向不同龄组的杉木人工林为例,基于QuickBird影像的全色波段进行灰度共生矩阵(GLCM)纹理的计算与分析。【结果】结果表明:(1)除均值外的所有GLCM纹理变量对阴坡的3个龄组的区分能力均强于阳坡,且纹理变量优选需同时考虑衡量指标和纹理变量之间的相关程度。(2)窗口大小是统计组和有序组纹理最关键的输入参数,合适的窗口大小与影像的分辨率以及研究对象的空间尺度有关,对比度组纹理与窗口大小无关,可随意设置。(3)应用统计组和有序组纹理,无需关注像元间距,而应用对比度组纹理,不可忽视像元间距。(4)应用统计组纹理,像元间距越大越需关注计算方向;而对比度组和有序组纹理则相反,即像元间距越小越需关注计算方向。(5)作为最不受研究人员重视的灰度量化等级,推荐采用32或者64。【结论】高分光学影像的纹理信息对光谱重叠度较高的地物具有一定的区分能力,能部分“弥补”阴影导致的光谱信号损失,但在应用中需对纹理变量及其输入参数进行优化选择和配置。该文的研究结论能够为高分光学影像纹理信息的优化应用提供实用的参考借鉴。

关键词： QuickBird GLCM纹理纹理变量优选参数优化配置

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