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林草资源研究 2022年第1期 114-123页

作者：付安民高显连吴发云高金萍国家林业和草原局调查规划设计院

围绕航空激光雷达森林冠层高度产品（Canopy Height Model, CHM）的物理意义、准确性和精度指标，开展CHM产品质量评价的数据处理流程和技术方法研究，设计了地面参照样木筛选、迭代剔除粗差、分树种（组）相关性分析和精度水平等级分... 详细信息

围绕航空激光雷达森林冠层高度产品（Canopy Height Model, CHM）的物理意义、准确性和精度指标，开展CHM产品质量评价的数据处理流程和技术方法研究，设计了地面参照样木筛选、迭代剔除粗差、分树种（组）相关性分析和精度水平等级分组统计等步骤。在我国东北虎豹国家公园开展了典型山地温带针阔混交森林的应用示范。对由航空激光测距设备RIEGL-VQ-1560i采集数据（激光脉冲密度10pluse/m2）并处理得到的CHM产品进行了精度评价，研究结果表明：1)从总体上看，CHM树高与“真实”树高具有极其显著的线性相关性，可达R2=0.97,CHM产品略低于“真实”树高，约为0.7m,具体到每株林木大致有±2m的不确定性；2)从各个树种（组）上看，各个树种（组）CHM树高与“真实”树高比较也均呈现略低现象，大小范围从0.3～1.3m不等，具体到每株林木大致有±1.4～±2.4m的不确定性，其中人工落叶松林的CHM高度比“真实”值低约1.3m,最为突出；3)从抽样参照林木精度水平等级分组统计结果情况上看，精度指标为0～±1m的CHM产品占比为57.6%,精度指标为0～±2m, CHM产品占比为79.4%,其中，18.6%的抽样高度误差超过了+2m,仅有2.0%的抽样低于-2m,指明了产品大约1/5的区域存在CHM偏低的问题，需要进一步人工检验。研究结果表明，此技术方法可以有效地评价CHM产品整体质量状况及识别存在的问题，为大范围山地林区复杂作业条件下的航空激光雷达森林资源调查工程的质量控制提供了技术支撑和保障。

关键词：树高森林资源监测机载激光雷达森林冠层高度产品CHM CHM产品精度

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东北落叶松林碳储量生长模型研建及固碳能力分析

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林草资源研究 2022年第1期 18-23页

作者：曾伟生国家林业和草原局调查规划设计院

在实施碳达峰碳中和战略的背景下，森林生态系统的固碳能力已成为关注焦点。基于东北3省第九次森林资源清查1 091个样地的碳储量数据，建立了落叶松天然林和人工林的碳储量生长模型，分析了地形土壤等立地因子对模型参数的影响，并比较... 详细信息

在实施碳达峰碳中和战略的背景下，森林生态系统的固碳能力已成为关注焦点。基于东北3省第九次森林资源清查1 091个样地的碳储量数据，建立了落叶松天然林和人工林的碳储量生长模型，分析了地形土壤等立地因子对模型参数的影响，并比较了不同起源现实落叶松林固碳能力的差异。结果表明：1)人工落叶松林碳储量的连年生长量在12a最大，达到2.70t/hm2;平均生长量在20a达到最大，为1.85t/hm2;天然落叶松林碳储量的连年生长量在18a最大，为0.94t/hm2;平均生长量在32a最大，为0.78t/hm2;2)林龄30a时，人工落叶松林的平均碳储量为49.36t/hm2,比天然落叶松林的23.37t/hm2要高出111%;林龄50a时，人工落叶松林的平均碳储量为55.47t/hm2,比天然落叶松林的36.30t/hm2要高出53%;3)所建落叶松天然林和人工林碳储量生长模型，其平均预估误差在5%左右，模型自检的总体相对误差均趋向于0,独立交叉检验的总体相对误差均在2%以内，客观反映了东北3省现实林分碳储量的总体平均生长过程；4)地形土壤因子对人工落叶松林的生长无显著影响，仅坡位对天然落叶松林的生长有显著影响；人工林的固碳能力显著高于天然林。

关键词：森林碳储量固碳能力生长模型混合模型落叶松林

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对航空激光雷达估算山地林区CHM树高精度的分组评价方法

对航空激光雷达估算山地林区CHM树高精度的分组评价方法

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作者：付安民高金萍刘迎春孙忠秋刘晓彤 100714 北京市东城区和平里东街18号

本发明公开了一种对航空激光雷达估算山地林区CHM树高精度的分组评价方法，属于CHM树高估算精度评价技术领域。本发明利用空间分析法和统计分析策略，通过指定样地林木的林冠范围；根据指定的林冠范围和采集的样地的地面森林调查数据以... 详细信息

标准号: CN114969166B

本发明公开了一种对航空激光雷达估算山地林区CHM树高精度的分组评价方法，属于CHM树高估算精度评价技术领域。本发明利用空间分析法和统计分析策略，通过指定样地林木的林冠范围；根据指定的林冠范围和采集的样地的地面森林调查数据以及样地内的每株林木的CHM树高数据，建立样地的双样本对集合；去除样地的双样本对集合中的粗差样本；计算指示每个双样本对子集的样本质量的指标值；对每个双样本对子集进行分组后对每个组计算指示组内样本质量的指标值，实现了以分组形式对样地的CHM树高估算精度的精细化评价，并检验了地面森林调查样地的地面观测树高数据与CHM树高数据的局部一致性。

关键词：样本树高林冠森林调查估算集合局部一致性空间分析法分组林木地面观测分组形式激光雷达精度评价统计分析精细化指示组去除林区采集山地航空检验

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长白山6种阔叶树测定树木叶面积的最适叶片数量

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东北林业大学学报 2023年第12期51卷 66-73页

作者：刘颖刘琪璟宋超杰钱尼澎秦立厚北京林业大学北京100083 国家林业和草原局调查规划设计院

2019年7—8月份,在长白山阔叶红松林中选取假色槭(Acer pseudo-sieboldianum)、色木槭(Acer mono)、蒙古栎(Quercus mongolica)、紫椴(Tilia amurensis)、糠椴(Tilia mandshurica)、拧筋槭(Acer triflorum)6个阔叶树种为研究对象,在采集叶片前将树木大小划分为3个径级(小径树木(D_(1))、中径树木(D_(2))、大径树木(D_(3))),由于6种阔叶树的性状差异,树木大小3个等级对应的胸径(D)大小不一致(假色槭,D≤10 cm为D_(1)、10 cm15 cm为D_(3);拧筋槭,D≤10 cm为D_(1)、10 cm20 cm为D_(3);其余4个树种,D≤15 cm为D_(1)、15 cm30 cm为D_(3)),每个等级选择3~4棵样树,每个树种选取10株;针对选取的样树、新鲜倒木,将树冠划分为上、中、下3部分,应用高枝剪等工具在树冠中部的东、西、南、北4个方位以及树冠底部、树冠上部2个方位,共6个方位,分别选取生长状况良好的叶片20片,每株树共计选取120片叶片,6个树种共采集叶片7165片(假色槭1193片、糠椴1162片、蒙古栎1139片、拧筋槭1216片、色木槭1311片、紫椴1144片),作为抽样总体。应用Excel进行数据基础分析,获取6个树种、3个胸径等级、6个取样方位的叶面积平均值和标准误差;应用R 4.2.3中的单因素方差分析法(ANOVA)对6个树种的叶面积进行方差分析,并通过多重比较法(Tukey HSD法)分析不同树种之间叶面积的差异性;应用***函数计算不同胸径等级、不同取样方位的差异性,分析不同树种在区分胸径等级和取样方位时叶面积均值与总体叶面积均值的差异;应用t检验法和随机抽样法,分析不同树种确定树木叶面积的最适叶片取样数量、6个树种在区分胸径和取样方位时确定树木叶面积的最适取样数量。结果表明:①不同树种的最适叶片取样数量不同,与种内的叶片变异系数密切相关。②6个树种的最适叶片取样数量分别为,假色槭644片、色木槭750片、蒙古栎677片、糠椴648片、紫椴697片、拧筋槭701片。③在径级和取样方位时对叶片取样,除了紫椴选择中等胸径树木的西方位取样,其余5个树种在野外工作环境时可选取中等胸径树木的下方位进行取样,最适叶片取样数量分别为,假色槭30片、色木槭46片、蒙古栎17片、糠椴65片、紫椴39片、拧筋槭66片。④综合试验研究结果,在野外采样时,应针对树种、胸径和取样方位,选择最适叶片取样数量,不应统一选择理论数据的25~40片叶片。

关键词：阔叶红松林阔叶树叶面积长白山

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基于激光雷达的森林资源监测方法、装置和存储介质

基于激光雷达的森林资源监测方法、装置和存储介质

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作者：陆亚刚刘道平姚顺彬张伟东宋仁飞黄先宁刘海高超张振中陈伟洪奕丰 310016 浙江省杭州市江干区九堡镇德胜东路3311号

本申请涉及一种基于激光雷达的森林资源监测方法、装置和存储介质，其中方法包括：根据激光点云数据进行特征变量提取，获得样地特征变量数据和全域特征变量数据；根据样地特征变量数据与地面调查样地，建立激光雷达蓄积量估测模型；将... 详细信息

标准号: CN113156394B

本申请涉及一种基于激光雷达的森林资源监测方法、装置和存储介质，其中方法包括：根据激光点云数据进行特征变量提取，获得样地特征变量数据和全域特征变量数据；根据样地特征变量数据与地面调查样地，建立激光雷达蓄积量估测模型；将全域特征变量数据通过森林资源管理数据进行分析，获得树种(组)集合；将树种(组)集合输入激光雷达林分蓄积量估测模型进行计算，获得全域森林蓄积量估测信息，并将全域森林蓄积量估测信息进行推导，获得测树因子集合。将森林蓄积量、测树因子信息更新至森林资源管理矢量数据，并以基于“互联网+”技术的开发信息管理系统管理森林资源。本申请能提高森林蓄积量监测的精准度和时效性，实现森林资源的年度出数。

关键词：特征变量森林蓄积量估测全域森林资源激光雷达蓄积量测树集合信息管理系统管理树种激光点云数据森林资源监测存储介质地面调查管理数据矢量数据数据通过因子集合因子信息精准度时效性推导申请互联网监测更新分析开发管理

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联合光学和合成孔径雷达数据的太平湖森林地上生物量反演研究

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西北林学院学报 2023年第2期38卷 193-200页

作者：周蔚吕延杰林起楠国家林业和草原局华东调查规划设计院浙江杭州310019 浙江农林大学浙江杭州311300

光学和合成孔径雷达(SAR)多源传感器数据融合对提高森林地上生物量(AGB)提取精度具有重要意义。以太平湖森林为研究对象,以Sentinel-1 SAR数据和Sentinel-2光学数据为数据源,利用随机森林回归算法系统性地评估光学和SAR数据对AGB反演的... 详细信息

光学和合成孔径雷达(SAR)多源传感器数据融合对提高森林地上生物量(AGB)提取精度具有重要意义。以太平湖森林为研究对象,以Sentinel-1 SAR数据和Sentinel-2光学数据为数据源,利用随机森林回归算法系统性地评估光学和SAR数据对AGB反演的互补优势和策略选择。采用Sentinel-2光学数据的AGB反演精度(R^(2)=0.63,RMSE=37.05 mg/hm^(2),sMAPE=0.56)优于采用Sentinel-1 SAR数据的AGB反演精度(R^(2)=0.37,RMSE=52.25 mg/hm^(2),sMAPE=0.65),联合两者数据的AGB估算精度最高(R^(2)=0.69,RMSE=34.17 mg/hm^(2),sMAPE=0.55);基于不同策略构建的AGB估计模型当中,植被指数(RVI、NDVI和红边相关的NDVIre)和纹理变量(NDVIre_Mea)的重要性高于光谱波段和后向散射系数。联合Sentinel-1和Sentinel-2数据的光谱波段、植被指数、纹理信息和后向散射系数,能够有效的缓和遥感信息饱和性问题和提高AGB反演精度。

关键词： Sentinel-1 Sentinel-2 随机森林回归算法地上生物量植被指数

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威海市双岛林场黑松海防林森林资源质量状况评价

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西南林业大学学报（自然科学） 2022年第4期42卷 125-132页

作者：周志峰国家林业和草原局调查规划设计院北京100714

以威海市双岛林场黑松海防林为研究对象,利用层次分析的方法,构建森林资源质量状况评价指标体系;通过各评价指标合成权重乘以实测值对应的等级赋值,然后相加得出森林小班的森林资源质量状况指数,再以面积加权平均法推算出森林经营单位... 详细信息

以威海市双岛林场黑松海防林为研究对象,利用层次分析的方法,构建森林资源质量状况评价指标体系;通过各评价指标合成权重乘以实测值对应的等级赋值,然后相加得出森林小班的森林资源质量状况指数,再以面积加权平均法推算出森林经营单位的森林资源质量状况指数。结果表明:自然度、优势树种组成比例、土壤厚度3项指标对森林资源质量状况存在重要影响,贡献率分别为0.129 2、0.119 5和0.112 7;而研究对象的前2项指标得分相对较低,从而降低了评价结果,其森林资源质量状况指数为0.61,评价等级为“良”。

关键词：森林资源层次分析法黑松海防林威海

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基于混合效应的兴安落叶松单木断面积生长模型研究

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西北林学院学报 2022年第4期37卷 223-230页

作者：覃鑫浩国家林业和草原局调查规划设计院北京100714

森林生长观测数据通常具有连续重复观测的特点,传统方法会得到有偏的参数估计,为准确预测兴安落叶松林分的生长动态,建立预估精度较高的林分生长收获混合效应模型,以期为内蒙古大兴安岭地区兴安落叶松的生长和经营提供科学依据。基于内... 详细信息

森林生长观测数据通常具有连续重复观测的特点,传统方法会得到有偏的参数估计,为准确预测兴安落叶松林分的生长动态,建立预估精度较高的林分生长收获混合效应模型,以期为内蒙古大兴安岭地区兴安落叶松的生长和经营提供科学依据。基于内蒙古大兴安岭地区第六次至第九次(2003-2018)全国森林资源连续清查数据,筛选出以兴安落叶松为优势树种的样地626块,样木株数60279株。其中501块样地的47524株兴安落叶松数据用于构建兴安落叶松的胸高断面积生长预估模型,采用剩余的125块样地的12755株兴安落叶松数据对构建的模型进行独立检验。结果表明,胸径的倒数(1/DBH)、每公顷株数(NT)、比对象木大的胸高断面积之和(BAL)、坡度和坡向的组合(SLcos)对天然林内兴安落叶松的生长有显著影响。相比于传统的基础模型,考虑样地效应的混合效应模型显著地改善了胸高断面积生长预估模型的表现,决定系数(R^(2))从0.3537提高到0.4886,平均绝对误差(Bias)和均方根误差(RMSE)均显著减少。混合效应模型优于传统的基础模型,模型有一定的生物学意义和统计可靠性。

关键词：兴安落叶松单木生长混合效应

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应用不同预测方法对天然蒙古栎含碳质量的估算

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东北林业大学学报 2024年第3期52卷 28-33,40页

作者：刘永帅付聪马尚宇王鹤智于忠亮刘璐东北林业大学哈尔滨150040 国家林业和草原局调查规划设计院吉林省林业科学研究院

利用黑龙江省天然蒙古栎解析木数据,分别构建了一元、二元生物量和含碳量可加性模型系统,采用非线性似乎不相关回归方法对模型的参数进行估计,利用“刀切法”对所构建的模型系统进行检验,通过方差分析对5种不同的含碳量估算方法(各分项... 详细信息

利用黑龙江省天然蒙古栎解析木数据,分别构建了一元、二元生物量和含碳量可加性模型系统,采用非线性似乎不相关回归方法对模型的参数进行估计,利用“刀切法”对所构建的模型系统进行检验,通过方差分析对5种不同的含碳量估算方法(各分项平均含碳率法、加权平均含碳率法、通用含碳率Ⅰ、通用含碳率Ⅱ和含碳量模型法)进行了比较。结果表明:所构建的可加性模型均有较好的拟合效果,调整后的相关系数R~2均大于0.95,平均预测误差在-0.04~0.78 kg,平均绝对误差均小于16.47 kg,加入树高因子的总量和树干二元模型预测能力提高显著。对比5种不同的含碳量估算方法,其中含碳量模型法是估算蒙古栎立木含碳量的最优方法,而使用加权平均含碳率0.452 5和通用含碳率0.450 0也均有较好的估算效果。

关键词：含碳量天然蒙古栎可加性非线性似乎不相关回归

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应用最大信息系数和支持向量机估测森林蓄积量

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东北林业大学学报 2022年第1期50卷 40-45页

作者：罗为检国家林业和草原局中南调查规划设计院长沙410014

为了探究Landsat8 OLI影像和支持向量机算法在林分蓄积量估测中的潜力,以湖南省株洲市为研究区,以Landsat8 OLI卫星影像为遥感数据源,并结合同时期的湖南省森林资源二类调查数据,提取单波段特征、植被指数和纹理特征等遥感因子作为候选... 详细信息

为了探究Landsat8 OLI影像和支持向量机算法在林分蓄积量估测中的潜力,以湖南省株洲市为研究区,以Landsat8 OLI卫星影像为遥感数据源,并结合同时期的湖南省森林资源二类调查数据,提取单波段特征、植被指数和纹理特征等遥感因子作为候选变量;利用最大信息系数对遥感变量进行筛选,并构建基于多项式核的PK-SVR模型、基于径向基核的RK-SVR模型、基于拉普拉斯核的LK-SVR模型和基于Sigmoid核的SK-SVR模型;以决定系数、相对均方根误差作为预测模型的评价指标,并与传统的线性回归模型进行对比,同时对研究区的森林蓄积量进行反演,得到株洲市森林蓄积量空间分布图。结果表明:支持向量机(SVR)模型的预测结果明显优于多元线性回归模型,RK-SVR模型的预测效果最好,其决定系数为0.61、均方根误差为69.26 m^(3)/hm^(-2)、相对均方根误差为31.2%。

关键词：森林蓄积量最大信息系数支持向量机 Landsat8 OLI

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