基于火强度的西山国家森林公园主要可燃物类型划分

通过外业调查和室内测定,获得西山国家森林公园主要可燃物的相关参数,输入BehavePlus模型,得到潜在火行为参数,以火强度大小为主要指标划分主要可燃物类型,结果表明:在坡度分别为25°和35°情形下,高强度火的林分为地盘松林、麻栎林和云南油杉林,中强度火的林分是华山松林和滇青冈林,低强度火的林分只有旱冬瓜林。研究结果可合理划分火险等级,实施科学的火管理。     

西双版纳12 a间森林扰动监测研究

及时准确的森林干扰信息是掌握森林时空演变规律和碳汇状态变化的重要基础知识。基于1999—2010年间的Landsat TM/ETM+遥感影像,本研究采用单类支持向量机(one class support vector machine,OCSVM)监测了近12 a以来西双版纳傣族自治州的热带森林干扰的时空变化。监测结果表明:1999—2010年间,西双版纳热带森林面积在各种因素的干扰下呈逐年减少趋势,热带森林保护形势依然严峻。OCSVM是一种快速提取热带森林面积的简单方法,具有较高的提取精度(90.19%)。将长时间序列MODIS数据与Google Earth高分辨率影像结合是快速获取丰富的高质量采样数据的有效途径,能够为遥感分类算法训练和结果验证提供可靠数据源。     

手持式数字化多功能电子测树枪的研制与试验

为了实现森林的数字化、多功能、精准计测,该文研制了一种数字化多功能电子测树枪,该设备以MEMS(micro-electro-mechanical systems)测角传感器、激光测距传感器、电子罗盘等主要硬件为基础,通过测量距离、倾角、磁方位角3个参数,基于三角函数原理,嵌入操作软件,实现了树高测量、林分平均高测量、株数密度测量、角规绕测、任意高度直径测量、基本测量6项功能。并将该设备在河南省、内蒙古等地林场进行了试验,试验结果表明,树高测量精度最高,达99.39%,林分平均高测量精度最低,为94.97%,其他功能精度都在95%以上,可以满足林业外业调查的需要。     

无伐倒活立木材积精准计测原理与试验

针对立木伐倒后精测材积的现状,以光电经纬仪为主要测量工具,辅以专用软件,形成光电经纬仪测树系统,外业利用光电经纬仪精密的测角功能,配合人工精确量取地径和胸径,内业部分利用专业软件获得树干的胸径、树高和任意处直径,进而计算材积。在对99株中林系列108杨统计分析发现,光电经纬仪精准计测的材积样本均方差σmax=0.130 3,σmin=0.001 3,各组变量的分布比较集中,离散小,同时C V值偏小,C S绝对值较小,且正偏与负偏相当;同时用407株中395株中林系列107杨的实测材积,建立了二元材积模型,并用12株实测材积进行模型验证,材积最大误差率绝对值为10.1%,最小为2.3%,满足森林计测的误差要求。     

Development and experiment of handheld digitalized and multi-functional forest measurement gun

为了实现森林的数字化、多功能、精准计测,该文研制了一种数字化多功能电子测树枪,该设备以MEMS（micro-electro-mechanical systems）测角传感器、激光测距传感器、电子罗盘等主要硬件为基础,通过测量距离、倾角、磁方位角3个参数,基于三角函数原理,嵌入操作软件,实现了树高测量、林分平均高测量、株数密度测量、角规绕测、任意高度直径测量、基本测量6项功能。并将该设备在河南省、内蒙古等地林场进行了试验,试验结果表明,树高测量精度最高,达99.39%,林分平均高测量精度最低,为94.97%,其他功能精度都在95%以上,可以满足林业外业调查的需要。     

滇中地区云南松纯林计划烧除研究

通过外业调查,在试验林区设置样地、样方,采集可燃物,分析了滇中地区新平县云南松纯林的可燃物特征。在实验样地内实施了计划烧除,观测了实际火烧中的火焰高度、温度和热辐射等火行为参数,并在实验室内进行了小尺度火行为模拟。结果表明:以草类为主的云南松纯林,无论是实地计划烧除还是实验室室内火烧模拟,火焰高度都在50 cm以下,但温度较高,接近600℃,热辐射低于8 kW/m~2,火强度在405 kW/m以下,烧除率为60%左右,属于低强度火烧,难以形成树冠火,云南松纯林计划烧除间隔期应为3年左右。     

基于ArcGIS的高原林火蔓延三维可视化系统

利用云南省昆明市安宁地区2006年"3.29"重大森林火灾数据作为研究对象,在ArcGIS软件支持下,根据研究区域自动生成三维可视化地形图,搜集气象、植被、地形数据,选用Rothermel地表火蔓延模型,使用基于DEM栅格的元胞自动机林火蔓延算法,动态模拟林火蔓延过程。该系统三维可视化显示更加直观、形象,有助于灭火人员及时了解火灾蔓延动态,可以为林火预警、监测、分析、统计和应急预案的制定提供科学依据。     

基于支持向量机优化粒子群算法的活立木材积测算

材积模型是编制立木材积表的关键,通常用经验材积方程来预测材积量。由于树木生长具有不确定性,传统的材积方程很难有效地对模型的复杂性和多样性做出测算,导致目前活立木材积测算的准确率较低。为了提高活立木材积的测算准确率,将粒子群（particle swarm optimization,PSO）算法引入到活立木材积模型中,并用支持向量回归机（support vector machine,SVM）优化参数。PSO-SVM将活立木胸径和树高数据输入到SVM中学习,将SVM参数作为PSO中的粒子,把活立木实测材积值作为PSO的目标函数,然后通过粒子之间相互协作得到 SVM 最优参数,对活立木测算材积值进行模型测算并采用实测材积值验证。论文应用电子经纬仪与人工量测立木地径、胸径相结合的方法,通过软件计算求得400组树高、树干材积值;然后对300组数据集以活立木胸径和树高作为输入数据,材积为输出数据,采用粒子群耦合支持向量机（PSO-SVM）算法训练得到模型,并用100组数据进行预测;最后引用经典Spurr材积模型算法、BP神经网络算法和PSO-SVM算法进行了对比,其结果表明,PSO-SVM算法预测准确率最高,预测值与实测值间复相关系数达0.91,平均误差率为0.58%。     

我国森林经理学科课程教学与科研方向的若干思考

森林经理学是研究森林资源经营和管理的综合性学科。我国森林经理学科发展道路曲折,目前存在诸多问题,学科面临被弱化的困境。因此,必须加强学科课程教学改革和科学研究,提高创新能力。文中简要回顾了我国森林经理的发展历程,分析了目前森林经理学科发展中存在的问题和原因,提出我国森林经理学科课程教学改革的途径和当前的重要科研方向。     

可穿戴式树木测高帽的研制与试验

针对现有的林木测高理论和测量技术的局限性,本研究研制了一种可穿戴式树木测高帽,实现了树高和相对坐标的测量。该设备以单片机、九轴传感器、红外测距模块等主要硬件为基础,通过测量距离、倾角和磁方位角3个参数,基于三角函数原理,嵌入操作软件,实现树体高度、相对坐标和冠幅的数字化、一体化精确测量。以四蕊朴Celtis tetrandra为测量树种,分别以不同距离(3~17 m)和树干不同高度(10 m距离,5.01~0.90 m)为测量对象,以鱼竿+皮尺为树高测量理论真值,将可穿戴式树木测高帽、手持激光测距仪和罗盘仪进行测量比较试验;以32株四蕊朴干为测量对象,以罗盘仪为方位角测量理论真值,与测高帽比较测量;以同一株滇朴为测量树种,分别以不同距离(0.94~20.74 m)为测量对象,以皮尺为水平距离测量理论真值,分别以测高帽和手持激光测距仪比较测量。结果表明,在树高、方位角和水平距离测量时,可穿戴式树木测高帽的准确度和中误差优于其他两种测量方式。