利用分段建模方法建立海南省加勒比松一元立木材积模型

以海南省加勒比松为研究对象,以山本材积式为模型基础,分别采用常规建模方法 (直接建立一元材积模型)和分段建模方法建立加勒比松一元立木材积模型,并对两种方法进行比较。结果表明:两种方法建立的一元材积模型精度较高,均到达95%以上,且整体上差异不大;相对于常规方法,利用分段建模方法建立的一元材积模型在各个径阶上均能保证总相对误差和平均系统误差)在±5%以内,因此型的全面切合性能更好,是生产上的首选模型。     

海上风电机组与支撑结构一体化动力响应分析

以奉贤海上风电项目某5 MW单桩基础为例,分别建立一体化和分离式计算模型,对风浪联合作用下单桩基础结构动力响应进行了研究。一体化方法基于Bladed建立模型,包含叶片、机舱、塔筒、基础;分离式方法基于Sacs对交界面以下基础进行建模,进行结构的动力响应计算。一体化模型与分离式模型计算结果对比表明:分离式模型所得结构剪力幅值偏大,设计偏于保守,验证了一体化设计在海上风电设计中的必要性。     

基于逐步回归的XGboost方法的森林蓄积量估测

【目的】森林蓄积量是反映森林资源总规模和水平的基本林分调查因子之一,也是衡量森林资源丰富程度和森林生态环境优劣的重要依据。为探索更优的森林蓄积量建模和估测方法,以期为林业科学中森林蓄积量的估测研究提供新的方法与思路。【方法】以浙江省龙泉市为研究区,以单位蓄积量(m3/mu)为研究对象,集成森林资源二类调查数据、高分二号遥感影像数据、数字高程模型(DEM)数据。通过逐步回归特征选择方法选取与蓄积量相关的自变量因子,在不区分树种的情况下,利用极端梯度提升(eXtreme gradient boosting,XGboost)方法、决策树梯度提升(Light generalized boosted regression models,LGBM)方法和梯度提升(Gradient boosting)方法分别建立蓄积量估测模型。然后,基于区分针叶林、阔叶林、针阔混交林的情况下,用XGboost方法再次建立蓄积量估测模型,并与未区分树种情况下的估测结果进行对比。采用十折交叉验证法对模型性能指标进行检验。【结果】在不区分树种的情况下,XGboost呈现了最佳的效果,优于LGBM方法和Gradient boosting方法,其建模精度为89.65%,估测精度为83.19%。在区分树种结构下,XGboost方法的建模精度(89.31%)与不区分树种情况下没有明显区别,但估测精度(84.5%)有一定提升,其中针叶林的效果最好。【结论】逐步回归特征选择方法结合XGboost方法能够取得最好的森林蓄积量估测效果,区分树种能够在一定程度上提高模型的泛化能力。XGboost方法在实践中使用方便,提供了在短时间内估测森林蓄积量的可能性,从而为森林蓄积量的估测提供了新的方法。     

蒙古栎次生林林木竞争压力指数研究

为研究林木竞争机制,优化林分结构和调整抚育间伐技术,以汪清林业局蒙古栎次生林为研究对象,构建了蒙古栎自由树的冠幅模型,提出了影响力因子、影响圈共生模式识别因子,量化单木竞争状态。基于108棵蒙古栎优势木数据,采用调整系数法构建蒙古栎自由树的冠幅与胸径相关的冠幅模型为CW=0.109 4+0.299 8×D;采用影响力因子来确定林分中任意对象木的竞争木;将对象木的影响圈与其竞争木的影响圈之间的共生模式划分为4种类型,利用影响圈共生模式识别因子(FSI)进行共生模式判断,分别4种共生模式确定树冠重叠面积的计算方法。基于不同的共生模式,运用相应的竞争压力指数(CSI)计量模型计算CSI值,并通过案例分析,得到样木CSI值为439。     

辽东日本落叶松树高——蓄积生长率模型建立与检验

运用森林生长量建模是研究森林生长变化规律及预估林分生长量的基础手段,也是林业信息化的核心与基础技术之一。文章基于辽宁森林资源连续清查资料,以林业相关软件为运算平台,以日本落叶松为研究对象,建立了辽东日本落叶松树高—蓄积生长率模型,通过RSR值综合评价,选出最优方程,经对其进行总相对误差、F检验,实测值与估计值没有明显差异,故拟合所得模型可以用于日本落叶松后期生长量预测。在对树高、蓄积生长率进行拟合时,采用三倍标准差方法剔除异常数据在建模中的影响,这种拟合方法理论依据可靠,且误差小、精度高,为采用此方法建立的各树种因子生长率模型提供了较好的应用价值,所建模型对今后森林资源动态变化的预测和森林资源数据更新提供了可靠的依据。     

基于模态分析的减震阻尼器随机振动特征研究

针对家用汽车行驶过程中的振动特征，以其减震阻尼器为研究对象提出一种基于模态分析的振动特征分析方法。采用UG软件建立减震阻尼器三维模型，将其模型进行简化处理(去除不影响计算的圆角及小孔等特征),导入有限元分析软件，并对其进行模态分析及随机振动特征仿真计算。计算结果表明：随着模态的递增，减震阻尼器的激励频率明显增大。最后基于理论计算方法验证了所提分析方法的有效性。     

利用可变参数和二阶回归方法建立海南省相思树立木材积模型

【目的】建立立木材积模型,为科学计量评价森林资源、完善森林资源监测体系提供重要依据。【方法】以海南省相思树为研究对象,以胸径和树高为自变量建立二元山本材积式模型、可变参数动态模型,采用以简单幂函数式和树高—胸径模型为基础的二阶回归估计方法建立一元胸径立木材积模型,分析对比建立的一元、二元立木材积模型拟合效果。【结果】1)相思树二元山本材积式模型和可变参数动态模型的确定系数均在0.98以上,平均预估精度均在98%以上。模型整体总体相对偏差(TRB)和平均系统偏差(MSB)均在±3%以内,山本材积式模型在8、20 cm径阶总相对偏差和平均系统偏差超出±3%范围;2)两种方法建立的一元立木材积模型的确定系数均在0.94以上,预估精度均在96%以上。采用分段建模和二阶回归总相对偏差和平均系统偏差趋近于0,而常规方法建模12、16、24 cm以上径阶的总相对偏差均超出5%范围。【结论】可变参数动态模型相较于山本材积式模型拟合精度更高,各径阶误差更小,明显优于山本材积式模型;采用二阶回归估计方法建立的模型能更好地反映材积随胸径大小的变化规律,既提高了模型的切合性能,又能较好地控制各径阶的偏差,明显提升了拟合效果,是建立一元立木材积模型的有效方法。     

近红外光谱法快速预测栓皮栎木材密度可行性研究

采用偏最小二乘法(PLS),建立近红外光谱快速预测栓皮栎木材气干密度的方法。以来自4棵栓皮栎木材不同径向部位的131个样品为研究对象,按GB/T1933—2009《木材密度测定方法》测定气干密度,并采集其近红外光谱,结果显示采用横切面光谱建立的模型效果最佳。通过梯度法选择多个建模样本集建立了多个PLS模型,模型的校正及预测相关系数均大于0.9。研究表明近红外光谱法快速预测栓皮栎木材气干密度具有可行性。     

基于ArcGIS的木材物流中心选址

建立木材物流中心选址模型,研究遗传算法求解选址模型的方法,在此基础上以ArcGIS为二次开发平 台,采用VB语言集成开发木材物流中心选址应用系统.以永安林业(集团)股份有限公司为应用研究对象,建立木材物流空间数据库,并应用系统进行初步选址决策.     

海南岛热带人工林主要树种（组）生物量相容性模型构建

探讨海南岛主要树种(组)相容性生物量模型的构建方法,以期为海南岛林木生物量建模工作提供技术支撑。以海南岛主要树种(组)为研究对象,利用全树生物量和各分项生物量实测数据,通过独立模型和非线性度量误差模型方法,构建各树种(组)全树和各分项生物量的一元、二元独立模型及相容性模型。不管是独立模型还是相容性模型,在引入树高因子后,其模型的精度和平均相对误差都得到一定的改善;所建立的各树种(组)一元相容性模型,其全树和各分项生物量模型的确定系数R~2为(0.67～0.99),平均相对误差E1为(-0.07%～89.57%),相比较于一元独立模型的R~2(0.66～0.99)和E1(0.11%～70.06%),两者相差不大;所建立的各树种(组)二元相容性模型,其全树和各分项生物量模型的确定系数R~2为(0.88～0.99),平均相对误差E1为(0.06%～36.00%),相比较于一元独立模型的R~2(0.87～0.99)和E1(0.24%～43.23%),模型效果相当。所建立的各树种(组)模型可以用于海南岛主要树种(组)生物量的估计。