手持式超站仪摄影测量研建材积模型

精准快速测量立木胸径、树高、材积等基本信息一直是林业调查探索的热点问题。手持式超站仪作为目前市场上较为常见的一款新型森林资源计测仪器，具有无损、高精度、便携、易操作等特点。为获得精准材积模型，解决辽阳地区一元、二元材积表编制问题，提出一种利用手持式超站仪测量研建立木材积模型的方法。手持式超站仪以辽阳当地主要树种樟子松、油松、落叶松、柞树、刺槐、硬阔、软阔、速生杨树、中生杨树、慢生杨树为研究对象，采用手持式超站仪进行立木无损精测获取树高、胸径、材积数据，建立10个树种的一元立木材积模型、二元立木材积模型和树高胸径模型，并通过6项指标对所得模型进行评价。结果表明：10个树种模型中除樟子松外平均系统误差与总相对误差中均保持在3%内，一元材积模型与二元材积模型的决定系数除樟子松外均保持在90%以上，一元材积模型与树高胸径模型的平均百分比标准差除软阔外均取得良好拟合效果。总体来看，一元材积模型、二元材积模型、树高胸径模型均取得良好拟合效果，该方法可用于野外森林资源调查与立木材积模型研建等。     

基于树干不同形率的樟子松立木材积方程研建

目的立木材积方程在森林生产力、生物量和碳储量等林业问题方面都有着广泛的应用。因此，提高立木材积的预测精度一直是林业模型研究者的重要任务。本研究以大兴安岭樟子松为研究对象，构建含有不同形率的二元和三元材积方程，并对比检验其预测效果，旨在把传统立木材积的预测精度提高到一个新的水平。方法利用15个树干不同形率，基于传统的一元和二元立木材积方程分别建立二元和三元立木材积方程，并与传统的一元和二元材积方程比较。通过对各模型进行拟合选出最优形率模型，具体选用统计软件S-PLUS中的广义非线性模块（GNLS）进行拟合。并利用幂函数、指数函数以及常数加幂函数校正在拟合过程中各立木材积模型表现的异方差现象。选择确定系数（R2）、均方根误差（RMSE）、平均误差绝对值（MAB）和相对误差绝对值（MPB）4个指标对模型进行评价。最终采用分径阶比较法比较不同径阶范围内4种方程的预测精度。结果基于相对树高70%处形率的二元模型拟合效果最好，基于相对树高50%处形率的三元模型拟合效果最好。模型检验结果表明:基于传统的一元模型，加入形率后模型的RMSE、MAB、MPB分别降低了33.7%、30.7%、29.9%；基于传统的二元模型，加入形率后的模型RMSE、MAB、MPB分别降低了70.5%、70.9%、71.2%。不同径阶的检验表明:对于小径阶和中等径阶的树木，模型的检验精度顺序为模型（13） > 模型（2） > 模型（12） > 模型（1）；对于大径阶的树木，模型的检验精度顺序为模型（13） > 模型（12） > 模型（2） > 模型（1）。结论形率因子是干形的重要指标。在传统立木材积模型中引入形率因子可以提高材积的预测精度，因此，对于樟子松立木材积的估算，尤其是中大径阶林分，推荐使用带有形率的三元立木材积模型。      

三维激光扫描系统在建立单株立木材积模型中的研究

本文提出了一种利用三维激光扫描系统测量立木材积并建立材积回归模型的方法.该方法是在北京鹫峰森林公园林场,利用三维扫描系统在样地内对油松、龙爪槐、银杏三种树种,共180株标准木进行立木三维扫描,可以获取精确的立木的胸径、树高、冠幅等基本测树因子,并根据点云数据构建树木模型,实现树干的三维表面重建,得到精确单木材积.然后由这些精确的单木材积数据回归建立一元立木材积模型、二元立木材积模型.通过内、外符合精度检验之后,最终所得模型所描绘的曲线与三维激光扫描所得构建的材积曲线基本上是一致,说明这种方法能够用于回归建立立木材积模型及材积表.这种方法工作效率高、不破坏树木,能够用于推广回归建立立木材积模型及材积表,对于建立新型材积模型有普遍意义.     

贵州省人工杉木立木材积方程研建

森林蓄积是森林生物量的主要组成部分,是各类森林资源监测的重要指标,森林蓄积的计量标准是立木材积表或材积方程。本文利用贵州省1 840株人工杉木的立木材积实测数据,通过采用度量误差模型方法,研究建立了中心区和一般区的相容性一元和二元立木材积方程及树高曲线方程。结果表明:中心区和一般区的一元立木材积方程和树高曲线方程有显著差异,而二元立木材积方程则相差很小。在此基础上建立了全省通用的二元立木材积方程。      

立木干形主分量材积表的编制

立木材积精确的确定,在林业生产上显然具有特别重要的意义,目前在林业生产中确定立木材积比较精确的方法是查二元材积表。而二元材积表的编制则是藉助于建立材积与树高及干径之间的回归方程,应该说目前一些主要树种通用的二元材积表,达到了一定精度,在生产中被采用。然而我国地域辽阔,树种众多,同一树种在不同区域内其材积规律也不尽同,     

量子粒子群优化最小二乘支持向量机的立木材积估算

基于材积方程建立的材积表是森林资源调查工作中重要的工具,估算立木材积的精度是编制材积表的关键。为了解决已有立木材积方程复杂多样、测算准确率低等不足,以北京地区侧柏Platycladus orientalis和落叶松Larix principis-rupprechtii为研究对象,提出利用量子粒子群优化最小二乘支持向量机（QPSO-LSSVM）算法建立材积方程的方法。通过伐倒解析法结合电子经纬仪无损立木材积精测法获取建模样本,对250株侧柏与300株落叶松数据分别建立一元与二元材积方程,计算得到侧柏与落叶松的一元材积方程测试集的决定系数（R2）为0.978 6和0.946 1,二元材积方程测试集决定系数（R2）为0.987 0和0.990 1,均在0.940 0以上,总体相对误差（T_RE）依次为0.75%,-0.16%,0.64%,-0.50%,均满足国家规程小于±3%的要求,表明QPSO-LSSVM模型估算效果良好。最后引用传统一、二元材积方程、BP神经网络和粒子群优化最小二乘支持向量机（PSO-LSSVM）算法建立材积方程并与之进行对比分析。结果表明:QPSO-LSSVM材积方程在估测精度、收敛速度和稳健性等综合性能指标上优于其他材积方程。该方法在高精度材积估测中具有较好的应用前景。     

针叶树理论材积式在长白山地区的适用性研究

利用吉林省汪清林业局金沟岭林场的963株解析木资料,对由日本井上昭夫与黑川泰亨利用孔兹干曲线推导的针叶树立木材积的理论二元材积公式与东北针叶树二元材积表进行精度检验。结果表明,理论材积式与实际材积和经验材积式之间均极显著相关;理论材积式在红松（Pinus Roraiensis）、落叶松（Larix gmelinii）与云杉（Picea asperatu）的精度验证中均比经验材积式的精度高,而且达到我国材积式适用精度要求,适用于长白山地区针叶树材积的计算。     

三维激光扫描系统在立木材积测定中的应用

该文提出了一种测定疏林立木材积的新方法,即利用三维激光扫描系统测量立木材积并建立材积表.采用该方法在标准地内按径阶对立木进行三维扫描,可以获取基本测树因子(包括立木的胸径、树高、冠幅)和三维立木模型,由Cyclone扫描软件可以计算立木材积.由扫描获取的立木胸径和树高能够回归建立二元立木材积方程.为检验扫描获取的基本测树因子的精度以及材积方程的适用程度,将扫描后的立木伐倒,并采用区分求积法实测材积.对比扫描数据和实测数据,扫描获取的基本测树因子和扫描材积均满足精度要求,说明这种新方法能够用于森林资源调查和建立立木材积表.     

龙岩市永定区桉树材积表应用研究

以龙岩市永定区桉树林分10块皆伐标准地选取的40株伐倒木数据为基础,对常用阔叶树二元立木材积方程和福建省新研制的桉树材积方程V=0.000 055 26D1.9060912-0.0029994DH1.0324886-0.9687141/D+7.3639912/DH,进行适用性检验,结果为桉树二元立木材积方程通过F检验,总相对误差0.6%,平均系统误差-0.2%均小于规定的±3%,该方程编制的二元立木材积表适用于龙岩市永定区桉树的调查以及测定桉树林分蓄积量。     

黔东南州杉木树高级一元活立木材积式研究

二元立木材积式在实际应用中有较高的准确度,但实际应用非常废时而且又不容易做到,通常用方便调查的一元(胸径)材积式来调查立木材积,但精度不高,误差又大.本研究运用黔东南杉木8 309株拟合数据,分别树高级(1 m级距)对杉木5 m、6 m、20 m 16个树高级,建立树高级一元材积式,并用杉木独立样本数据1 547株分树高级对树高级一元材积式进行检验,达到97%以上的预测精度,从而奠定了树高级一元材积式在实际应用中的可行性.     

马尾松采脂木不同树干高度直径计算立木材积分析

通过分析马尾松未采脂木树干高度0．10m、2．30m处的直径与胸径的相关关系，建立相关模型并计算立木材积。用采脂木树干高度0．10m、2．30m处的直径计算立木材积，并与用实测胸径所计算的立木材积进行比较，得出马尾松采脂后树干不同高度直径与胸径之间不再保持稳定的相关关系。用马尾松采脂木不同树干高度所计算的材积与采用中央断面区分求积式求算的实测材积进行比较，分析得出，用树干高度2．30m处的直径所计算的立木材积误差最小，可满足二三类调查精度要求。     

杉木人工林地径材积表编制方法研究

根据杉木[ Cunninghamia lanceolata (Lamb.) Hook.]人工林样木的胸径D1.3地径D0.1、树高H的测定值和立木材积的计算值V,分别采用材积V-地径D0.1多模型选优法和二元材积表导算法编制一元地径材积表,并进行比较.经检验,这两种方法编制的数表均能够满足生产上的精度要求,可以作为林业...     

辽宁朝阳地区杨树二元材积表与一元材积表的比较

根据在朝阳地区实际调查的数据，建立了杨树二元材积模型。利用独立样本对新建的二元材积模型及现有的一元材积模型进行检验。两种模型的预估值之间虽无显性差异。但二元材枳模型的系统误差绝对值比一元材积模型的系统误差绝对值小10.55%,说明朝阳地区材积表的精度可更好地满足森林资源规划设计的要求。     

贵州省人工柳杉地径材积模型研究

为满足森林生产经营管理、处理盗伐滥伐林木案件以及开展伐区检查验收对已砍伐林木材积测算的需要,开展柳杉(Cryptomeria fortunei)地径与材积的关系研究,编制柳杉地径材积表。根据贵州柳杉资源分布,按照典型抽样的方法,选择道真、赫章、普安、平坝、金沙5个县(区)布设21个调查样地,采用8径阶调查法,调查有效样本317株,其中建模样本240株,检验样本77株。根据《根径立木材积表编制技术规程》和与根径立木材积常用的6个数学模型,利用数学统计软件ForStat 2.2的加权最小二乘法进行拟合分析。通过对不同模型中的离差平方和、相关指数、总相对误差等9项指标的拟合效果进行对比分析评价,选出柳杉地径材积表最佳模型。拟合的柳杉地径材积模型对估算柳杉的材积具有一定的指导作用,但囿于只有地径一个变量,其估算结果具有一定的局限性,在地径、胸径、树高都能满足的情况下,建议采用精度更高的柳杉二元材积表。     

长汀红壤侵蚀区马尾松林生物量估算模型的构建

以长汀红壤侵蚀区马尾松为研究对象,通过整株收获法获取34株马尾松立木材积和生物量,分析不同龄级、径级马尾松材积和生物量分配格局,采用胸径(D)、树高(H)等变量建立立木材积模型,采用材积量(V)、胸径(D)、树高(H)、冠长(C_l)等变量建立树干、树冠及地上生物量模型,进而拟合区域林分生物量模型,使用独立样本检验并比较优选模型估测效果。结果表明:34株马尾松的树龄变化范围为19～42 a,立木材积量和立木生物量变化范围分别为0.004 4～0.194 9、2.733 9～140.331 4 kg/株,树龄与材积量、生物量相关性不显著;各器官生物量分配为干材(57.67±8.28)%、树枝(24.15±7.33)%、树叶(10.79±3.17)%、干皮(7.38±1.39)%,全林分中3个径阶(8、10、12 cm)蓄积量、生物量均超过总量的50%;所有模型确定系数均大于93%,单木模型中,以胸径-树高组合为自变量的模型拟合效果更佳;马尾松立木材积、地上生物量、树干生物量、树冠生物量及林分生物量模型中,各优选模型预估精度均达77%以上,其中立木材积、地上生物量及林分生物量优选模型比已有模型估测值的总相对误差、平均相对误差均有所降低,估测值更接近实际值。因此,通过构建该区域马尾松生物量方程,补充了长汀红壤侵蚀区马尾松立木材积表及生物量表。     

理论材积式对华北地区天然油松立木材积测定的适用性分析

精确测定立木材积始终是困扰森林计测的难点,文章选用来自山西部分林局的油松天然林解析木实测资料,运用数理统计方法．对日本鸟取大学井上昭夫与黑川泰亨推导出的计算针叶树立木材积的理论材积式V=1/[2(1—H_b/ H)]~(1．060)×π/4D_b~2×H,进行了适用性和应用精度检验,并同该地区经验材积式进行了对比分析,结果表明,该理论材积式在华北地区的适用性还需进一步的检验分析,原来的地方材积表(式)仍有适用价值。     

基于树干不同高度直径的落叶松立木材积方程

以大兴安岭兴安落叶松为研究对象,基于树干15个不同相对高度处直径和1.3 m处胸径分别建立一元和二元材积方程。利用S-PLUS软件的广义非线性GNLS模块对各模型进行拟合。采用指数函数、幂函数和常数加幂函数对立木材积模型拟合过程中产生的异方差现象进行校正。采用确定系数(R2)、均方根误差(ERMS)、平均误差绝对值(B_(MA))和相对误差绝对值(B_(MP))4个指标对模型进行评价。结果表明,基于树干相对高度30%处直径的一元和二元模型拟合效果最好。模型检验结果表明:相对于传统的一元模型,基于相对树高30%处直径的一元模型的ERMS、B_(MA)和B_(MP)分别降低了25.6%、24.7%、24.7%;相对于传统的二元模型,基于相对树高30%处直径的二元模型的ERMS、B_(MA)和B_(MP)分别降低了55.6%、41.2%、41.2%。二元模型的检验精度明显优于相应的一元模型。     

贵州人工杉木相容性立木材积和地上生物量方程的建立

在国家级森林资源监测中增加森林生物量估计已成为必然趋势,而所需建立的生物量方程应该考虑与立木材积方程的相容性。本文以贵州省人工杉木立木材积和地上生物量数据为例,通过利用度量误差模型方法,研究建立了相容的立木材积方程、地上生物量方程及生物量转换函数。结果表明：在胸径基础上再增加树高因子,对立木材积方程的估计效果有明显改进...     

用群体决策法选择刺槐最优材积模型

采用刺槐树种平均相对形率与相对高d_(0.1)模型参数求解立木材积模型的参数,然后采用模糊决策法中的群体决策法选择最优材积模型。在评分法与Blin法中对精度指标分别采取了加权与不加权两种方法求解。加权法由于对精度指标侧重点不同,因而选择出的最优材积模型与不加权法是有区别的。但不管采用加权或不加权法选择最优材积模型,评分法与Blin法选择出的最优材积模型两者是一致的,而且与直观判断相符合,说明用群体决策法选择最优材积模型是行之有效的。     

关于采集二元立木材积模型建模样本问题的探讨

该文主要就建立二元立木材积模型建中遇到的实际问题,分析了其产生的原因,并提出了解决办法,以期为解决对此类问题提供参考。