基于3S的森林植被面积空间抽样方法

以辽宁省为例,应用中分辨率成像光谱仪影像(MODIS)数据进行森林信息提取,并选取森林面积为研究对象,采用网格单元作为抽样单元,应用随机、系统、分层的抽样方法对辽宁省森林面积进行抽样估算,在获得最优抽样方法的基础上进行第2阶段抽样,设计不同样本容量水平下的森林面积空间抽样方法试验。结果表明:以县森林面积覆盖百分比为分层标志的分层抽样方法抽样效率最高,在第2阶段抽样估算的8种样本容量水平下,当样本容量为8时,抽样精度达到95%,并且所需样本数量最少,达到了森林面积抽样精度要求。应用此方法能够减少森林资源调查成本和工作量,可以结合遥感、地理信息系统和全球定位系统技术(3S技术),进行大区域范围森林面积的监测。     

冬小麦种植面积空间抽样样本布局的优化设计

【目的】样本布局是空间抽样调查方案设计中的关键要素。优化设计样本布局对于提高抽样样本对总体的代表性、降低抽样调查成本、改善抽样外推总体精度具有重要意义。论文针对现有农作物种植面积空间抽样调查技术体系中存在样本布局设计合理性不足的问题（如采用简单随机抽样进行样本布局设计时,无法保证各样本单元间相互独立、彼此间不存在空间相关性;而以往系统等距布样方式又存在样本间隔的制定缺乏科学依据）,进一步提高现行农作物种植面积空间抽样调查效率。【方法】选取安徽省蒙城县和冬小麦种植面积2009年和2010年的冬小麦空间分布数据（分别源自ALOS AVNIR-2 和Landsat5 TM影像提取结果）,通过地统计学理论与“3S”技术（遥感、地理信息系统和全球定位技术）及传统抽样方法相结合,首先,设计8种抽样单元尺寸水平,利用不同种尺寸水平的抽样单元离散抽样区、构建抽样框;其次,选取简单随机抽样方法初选样本单元,利用初选样本构建抽样单元内冬小麦种植面积比例的变异函数理论模型,基于该模型分析抽样单元间空间关联性和异质性,定量确定抽样单元空间关联阈值;然后,遵循传统抽样理论要求样本间相互独立原则,以抽样单元空间关联阈值为抽样间隔,采用空间系统等距的布局方式对冬小麦种植面积空间抽样样本布局进行了优化设计;最后,以简单随机抽样方法为对照,选取抽样外推总体相对误差、总体总值估计量的变异系数（CV）及样本容量为评价指标,对布局优化设计后的抽样样本外推总体精度、稳定性（通过变异系数反映）及抽样成本（通过样本容量反映）进行定量评价试验研究。【结果】抽样单元内冬小麦种植面积比例的变异性随单元尺度的增大而增大,8种单元尺度下的抽样单元内冬小麦种植面积比例的变异系数变化范围为32.75%—43.46%,属中等变异;抽样单元内冬小麦种植面积比例在一定范围内存在强烈的空间相关性,该空间相关性主要由结构性因素（如气候、地形、土壤类型等自然因素）决定。抽样单元内冬小麦种植面积比例的空间关联阈值随抽样单元尺寸的增大而增大;当抽样单元尺寸较小时（500 m×500 m—2 000 m×2 000 m）,在样本容量相同条件下,经布局优化设计后的抽样样本外推总体的相对误差和变异系数明显低于简单随机抽样;当抽样单元尺寸较大时（2 500 m×2 500 m—4 000 m×4 000 m）,布局优化设计后的抽样样本外推总体的相对误差和变异系数虽未明显降低,但样本容量却显著减小。【结论】该文可为改善农作物种植面积空间抽样调查效率提供试验依据。为研究区和研究对象,以正方形网格作为抽样基础单元,基于蒙城县     

梅花山自然保护区拟赤杨的空间分布格局

根据6块总面积为2300m2样地的实地调查资料,采用C、I、Iδ、Ca和M*/x5种聚集度指标以及Iwao方程对梅花山保护区拟赤杨种群的空间分布格局进行了系统研究,并比较其在不同取样尺度下的变化情况。结果表明,拟赤杨的空间分布均呈聚集分布,且在25m2取样单元上聚集密度较大,这可能是拟赤杨种群在天然条件下更新的适合面积。同时,还根据Iwao的M与x的回归方程,计算拟赤杨在不同密度和允许误差下的理论抽样面积。本研究调查获得拟赤杨的种群密度为每25m25-11株,按理论抽样面积计算至少应抽取84个25m2样方,而本研究取样样方数达92个,说明本研究测定拟赤杨为聚集分布是可信的,取样数量能达到精度要求。     

西双版纳多级遥感清查森林资源

我们试验研究了利用多级遥感图象信息通过多阶不等概抽样在云南省西双版纳自治州进行森林资源清查。试验所用遥感图象有陆地卫星图象和小比例尺及大比例尺航空象片。抽样设计采用概率与单元的大小成比例的抽样。试验包括下列几个主要组成部份。 1 利用陆地卫星图象进行一阶单元有林地面积成数预估值的判读。 2 随机不等概抽取一阶样本单元。 3 利用航空象片进行二阶单元森林蓄     

大比例尺(1:10000)航空像片测树和双重抽样回归估测试验

采用大比例尺航空像片进行测树判读,配合一定数量的地面实测,通过回归方法修正像片测树的误差,满足一定的精度要求,是一种高效率的森林调查方法。以多数像片样地为第一重样本,从像片样地中抽取的少数地面实测样地为第二重样本,通过回归方法进行修正。这种双重抽样回归估测的方法就是像片估测和地面实测配合的调查方法之一。 本次试验目的是为了探讨在大比例尺航空像片上,应用一般的像片测树技术可能达到的精度;摸索与本地区适合的,与蓄积量相关的辅助因子;采用双重抽样回归估测的     

落叶松人工林不同群落结构光能利用规律的研究

一、引言 太阳辐射是森林生态系统中一个重要的能量因素,从本世纪初就有人开始研究阳光在植物群落中的分布,主要侧重于实际的测定和资料分析本文又进一步研究相同自然条件下增加植物群落叶面数量的途径,提高光能的吸收效率,在森林生态系统中能获得较高的生物量和林木蓄积量。     

黄河三角洲地区杨树林地鼠妇的空间格局及抽样技术研究

鼠妇是生态系统中林间落叶的重要分解者,对促进生态系统的物质循环和能量流动有重要作用。应用Taylor的幂法则、Iwaom*-m回归分析法及6个聚集指标,对黄河三角洲地区杨树林地鼠妇的空间分布型和抽样技术做了研究。结果表明,鼠妇呈聚集分布,分布的基本成分是个体群,其聚集性随密度的增加而增大。聚集的原因与鼠妇自身喜欢阴暗潮湿的习性和林地的环境因素有关。运用Iwaom*-m回归中的2个参数α和β值,确定了在不同精度下的理论抽样数及序贯抽样数。     

基于3S技术生态公益林空间格局优化配置技术模拟研究

生态公益林空间格局分布与配置对森林生态系统建设及生态效益的发挥起着重要作用。该文以闽江流域生态公益林为研究对象,在对流域1986—2003年格局变化分析的基础上,以形成一个协调、稳定、效益良好的景观生态系统为目标,提出了流域生态公益林空间格局优化配置技术,模拟实现了配置结果,并利用生态学原理分析模拟结果。研究表明,经模拟配置后的闽江流域生态公益林生态系统趋于稳定,利于流域生态公益林生态效益的发挥。     

浙江黑松叶蜂幼虫空间格局及其抽样技术的初步研究

本文通过频次分布卡方检验和八种分布型指数的测定,浙江黑松叶蜂幼虫的空间格局为负二项分布,分布的基本成份是个体群。文中还分析并计算了林间调查的最适抽样数。五种抽样方法研究表明,平行线抽样和棋盘式抽样精度较高,可供生产上推广应用。     

基于贝叶斯法的长白落叶松林分优势高生长模型研究

贝叶斯统计推断是基于总体信息、样本信息和先验信息的一种统计推断方法,并已成为森林生长模型中的一种重要方法。本文以长白落叶松人工林为对象,基于1 687对林分优势高与年龄数据,利用Richards生长方程构建基于贝叶斯法和经典概率统计法的林分优势高生长模型,探讨贝叶斯统计法拟合小样本量数据的稳定性。分别基于全部样本,以及随机抽取的10%、5%和2%样本,利用经典概率统计法(非线性最小二乘法)、无先验信息的贝叶斯统计法和有先验信息的贝叶斯统计法进行参数估计,分析模型表现和参数分布。模型评价指标包括均方根误差(RMSE)、贝叶斯统计常用的DIC统计值以及参数的可信区间。结果表明:基于小样本的贝叶斯统计与大样本的经典概率统计的拟合结果相近,但贝叶斯统计法估计的参数稳定性强,且抽样5%时的RMSE值最小。有先验信息的贝叶斯统计拟合结果优于无先验信息的贝叶斯统计拟合结果,参数分布也较为集中,不确定性小;有先验信息贝叶斯统计和经典概率统计的参数分布区间有较大重叠。另外,有先验信息贝叶斯统计对3种不同样本量的拟合结果显示,参数标准差以及模型RMSE值都是在抽样5%时最小,说明用贝叶斯统计的拟合精度及参数确定性与样本量大小也有一定关系。研究验证了贝叶斯统计在利用先验信息、基于小样本量进行森林生长建模时的优越性。      

基于遥感与地统计的森林生物量时空变异分析

大兴安岭林区是我国最大的天然林区,估算该区域的森林生物量,并研究该区域的森林生物量的空间格局特征具有重要意义。以20世纪末至21世纪10年代期间(1994—1997、2006—2007、2010—2011)的Landsat5系列TM遥感影像为基础数据,建立遥感信息模型,估算黑龙江省大兴安岭地区3个时期的森林生物量。采用0°、45°、90°、135°方向以及全局Morans I系数和半变异函数块金值、基台值、变程、块金值与基台值比值、拱高与基台值比值5个参数,对20世纪末至21世纪10年代研究区域3个时期的森林生物量进行异质性和空间自相关性分析。结果表明:研究区3个时期的森林生物量的整体性良好,均成连片化分布,没有出现破碎情况。森林生物量的半变异函数模型均为线性模型,3个时期的森林生物量的块金值与基台值比值都接近1。通过遥感反演方法获得森林生物量且估算精度均达到75%以上,为地统计分析提供了可靠的数据源。采用地统计分析方法对森林生物量进行空间异质性和自相关性分析,是对单独使用GIS工具对森林生物量进行空间分析的有益补充。因此,基于遥感与地统计学相结合的方法能够更好地实现森林生物量的时空变异分析。      

顾及空间自相关的农作物面积空间抽样研究进展

【目的】对当前农作物面积空间抽样调查在空间自相关研究方面存在不足与发展趋势进行总结与展望。【方法】文章简要概括了空间自相关的科学内涵与研究方法,并根据其在不同领域的实践应用对空间自相关的基本特征进行了系统总结;通过对国内外专家学者研究进展的评述,指出目前考虑空间自相关的农作物面积空间抽样调查方法仅从抽样精度、抽样费用、抽样单元设计和分层效率方面对空间抽样效率进行评价,并未考虑农作物面积单元间空间自相关性的存在会对其空间抽样造成影响的发展现状。【结果 /结论】国内外学者在抽样单元间空间自相关性的理论研究与综合应用方面做了大量的研究,但涉及空间自相关性对农作物面积空间抽样效率影响方面的研究则鲜有报道,缺乏空间自相关性对农业资源空间抽样效率影响的定量评价方法和指标,影响了农作物面积空间抽样方案的优化与实施。可进一步开展关于抽样单元空间自相关性对农作物抽样效率影响的定量研究,为进一步改善农作物空间抽样调查方法在不同地区应用适宜性评价和抽样效率提供理论依据。     

基于空间协同仿真模拟的开化县森林碳估计

森林碳储量是反映森林生态系统生产力的重要指标,也是区域森林碳汇计量的基础。以浙江省开化县为研究区,采用2013年资源3号遥感影像与2014年森林资源清查样地数据,结合序列高斯协同模拟方法对全县地上部分森林碳储量及其分布进行估计,并以平均误差、残差平方和、平均相对误差以及均方根误差4个指标为基础对估计结果进行精度评价。结果表明:开化县2014年森林总碳储量空间协同仿真估计结果为7.221 573 Tg,碳密度值分布为0~109.178 0 Mg·hm-2,均值为32.376 4 Mg·hm-2,基于15%检验样本的平均相对误差为4.565%,仿真估计碳总量在实测样地估算的置信区间内。本研究发现,遥感影像与地面样地森林碳密度的相关性随遥感影像的空间分辨率变化而变化,这对于提高森林碳储量估计精度有着重要意义,也是下一步研究的重点。图5表3参29     

杉木干基腐朽病空间分布的Weibull模型及其应用

首次将连续型Ｗｅｉｂｕｌｌ分布用于杉木立木干基腐朽病空间分布格局的研究，２ 调查方法的拟合结果表明，杉木立木干基腐朽病分布符合Ｗｅｉｂｕｌｌ分布，并根据Ｗｅｉｂｕｌｌ分布建立了杉木立木干基腐朽病最适抽样式，计算了在不同精度、不同密度的林间最适抽样数，为杉木立木干基腐朽病抽样技术和取样数量确定提供了理论依据。     

4种典型地带性植被生物量与物种多样性比较

以中国生态系统研究网络长期定位观测的西双版纳热带季节雨林、鼎湖山亚热带常绿阔叶林、哀牢山中山湿性常绿阔叶林和长白山阔叶红松林为基础,分析比较4种森林类型生物量空间分布格局、生物生产力以及物种多样性之间的差异。结果表明,西双版纳总生物量为328.200 t.hm-2,鼎湖山为318.755 t.hm-2,哀牢山为471.608.thm-2,长白山为263.090.thm-2,根生物量约占总生物量的18%-22%;热带亚热带森林的生物量高于温带森林而根冠比(R/S)比小于温带森林,4种森林不同层次间的R/S是草本>灌木>乔木;热带亚热带森林物种丰富度指数和Shannon-W iener多样性指数高于温带森林,均匀度指数则没有明显的变化规律。     

套袋──剪枝法昆虫种群抽样调查技术的研究

本介绍了套袋－剪枝抽样方法用于马尾松毛虫幼虫种群密度调查的情况。并研究了此法的抽样技术和害虫的空间分布型，分析和推导出了概率统计数学模型，探讨了虫口密度单位的换算等问题。此法可以克服传统方法的某些弊端，精度较高，具有一定的实用价值。     

抚育间伐对森林生物量与生产力影响研究进展

森林生物量与生产力在一定程度上是衡量森林质量的重要指标,充裕的生物量同时也会促进生态系统功能的优化,是生态系统稳定的基础,而抚育间伐与森林生物量及生产力存在着密切的关系。针对国内外森林抚育间伐对生物量与生产力影响的研究进行了综述,同时针对我国森林尤其是人工林质量低的现状,提出2点建议:(1)把森林生物量与生产力作为评价森林质量的一项重要指标;(2)对森林抚育对森林生物量与生产力的影响进行长期定位研究。     

苏南丘陵山区森林生物量时空变化驱动因素分析

森林生物量是反映自然生态环境的重要指标,分析苏南经济发达区域森林生物量的时空变化,并探讨其驱动因素,对于经济发达地区的森林经营规划和生态保护具有重要意义.本研究以江苏省的重点林区句容市为研究对象,以2007年、2014年森林资源规划设计调查数据和林地变化调查数据为主要数据源,分别采用克里金、反距离权重、样条函数3种插值模型进行森林生物量估测运算,在此基础上进行时空变化、驱动因素分析.研究结果表明,在3种插值模型中,克里金模型的性能最高,反距离权重模型次之,样条函数模型的性能最低.2007-2014年,研究区高森林生物量和中森林生物量的林分面积比例呈下降趋势,低森林生物量林分面积比例呈增加趋势.空间聚类分析结果表明,2007-2014年,研究区森林生物量高的林分主要分布在句容市北部、东南部边缘地带以及东北部地区,而森林生物量低的林分主要分布在中南部平原农业区.2007-2014年,研究区大部分乡镇森林生物量呈小幅度下降趋势,森林生物量的空间聚集程度呈增强趋势.句容市森林生物量时空变化的主要原因是森林干扰指数的增加以及城镇化进程引起的林地变化.     

资源三号遥感卫星影像的生物量反演研究

研究了北京市森林生物量遥感估测模型的构建和合理性判断。建立森林生物量模型所需的各种数据,包括2012年的资源三号卫星影像数据和实测样地调查数据。采用9格法提取的遥感影像信息,其中影像的纹理因子作为建模因子之一,与光谱因子、地形因子一起与实地样地数据建立生物量模型,进行生物量反演,通过精度分析,分别建立整个北京市针叶林和阔叶林的森林生物量反演模型,其相关系数分别为0.82、0.71,拟合估测精度分别为76.75%、80.02%,为提高林业调查的效率与精度提供一种方法。     

沿海地区木麻黄毒蛾幼虫种群结构及空间格局研究

应用昆虫空间格局分析法对福建沿海地区东山岛木麻黄毒蛾幼虫在木麻黄林间的空间格局进行了调查分析。结果表明,木麻黄毒蛾幼虫在林间呈聚集分布,由它的生物学特性与环境的差异性因素综合影响所致。应用抽样技术模型,研究了林间调查的理论抽样数,为提高虫情调查及预测预报的准确率提供理论依据。