基于遥感的福建闽侯丘陵区农作物种植面积空间抽样方法

以福建闽侯县作为研究区,采用传统抽样(简单随机抽样、系统抽样、分层抽样)、空间抽样(空间随机抽样、空间系统抽样、空间分层抽样)等方法对研究区农作物种植面积进行样本抽选、总体推算及误差估计,结果表明:1 500 m×1 500 m格网为最优抽样单元尺寸,空间分层抽样方法的相对误差为3.86%,变异系数为6.03%,抽样成本为6.03,抽样效率高.与传统抽样方法相比,空间抽样方法显著减少样本容量,节约调查成本.     

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。     

基于总体抽样下子总体追加抽样设计的棉花种植面积遥感估算方法研究

针对遥感与抽样相结合的农作物种植面积估算方法中,子总体的作物种植面积估算需要新的抽样体系设计和样本野外调查等繁重工作,缺少基于总体下对子总体的作物种植面积估算的方法,以沙湾县、玛纳斯县和呼图壁县为总研究区,提出了基于遥感和PPS抽样相结合的总体抽样下子总体追加抽样设计的子总体研究区呼图壁县棉花种植面积估算方法,并以新疆建设兵团统计局公布数据为真值对其估算结果进行对比分析。结果显示,基于总体抽样下子总体追加抽样设计后,子总体研究区估计量的变异系数为0.023 3,远低于0.05,而追加抽样设计前变异系数为0.122 3,说明样本在该方法下的代表性得到极大提高。以新疆建设兵团统计局公布数据为真值进行对比发现,子总体研究区棉花种植面积提取精度达到94.2%,能够有效提取子总体中的棉花种植面积,同时避免了重新建立子总体研究区抽样体系所需要的人力、物力、财力等资源的消耗。     

基于3阶段抽样方法的森林面积估测——以北京市延庆县为例

为了优化我国的森林资源监测体系,以北京市延庆县为估测对象,利用美国森林资源清查方法(3阶抽样方法),在部分改进的基础上,通过设置正六边形抽样框架及群团样地,估测延庆县的森林面积。结果表明:估算出北京市延庆县的森林总面积为1 202.739 km~2,与延庆县政府报告的森林总面积对比,总体精度达到94.22%。分层随机抽样和分层双重抽样下的估计精度分别为99.96%和99.94%,这种面积估测方法具有较好的总体精度和稳定性。     

基于遥感和空间抽样方法的农情监测技术研究现状及发展趋势

随着人们对农情监测时效性的要求越来越高,传统的统计方式已经无法满足要求。而基于经典统计抽样原理、地统计学及3S技术发展起来的农情监测手段,其费省效宏的优势是显而易见的,并被进行了广泛的研究和应用。本文阐述了国内外农情遥感监测的发展历程,分析了现有问题,并探讨了未来发展趋势。     

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     

森林资源与生态监测的空间平衡抽样方法研究

以南京紫金山国家森林公园为对象,在介绍空间平衡抽样（SBS）反向随机四分递归栅格算法（RRQRR）基本步骤基础上,通过计算Voronoi多边形面积方差之比评价不同抽样方法的空间平衡性,分简单随机抽样、系统抽样、空间平衡抽样3种方法,从调查成本、调查精度2方面,对研究地区线状地物（道路）、离散分布的面状地物（湖泊、水库）进行抽样设计和方案评价。结果表明,在100～1 000 m多个抽样尺度上,空间平衡抽样的空间平衡性能高于简单随机抽样,但低于系统抽样。只有当抽样强度〉3 000时,空间平衡抽样样本点的均衡分布性能才能体现出来。在对离散分布的线状地物、面状地物进行生态监测时,空间平衡样本点的平均海拔最低（68.72、34.72 m）、平均坡度最小（8.20°、2.63°）、距调查对象的平均距离最短（13.33、0.80 m）,落在调查对象上的样点占总数的百分比最高（96%、89%）、每个调查对象上的平均样点数最多（1.68、2.70）。     

抽样技术在森林生物量调查中的应用综述

森林生物量是反映生态系统结构和功能特征的重要指标,也是研究森林生态系统中能量流动与物质循环的基础依据。在满足精度与可靠性的条件下,通过改进样本抽取方法及辅助历史资料,减少抽取样本单元和使样本单元集中是生物量调查要研究的重要问题。生物量空间分布格局是影响调查精度的重要因素,抽样技术是影响调查效率的关键因素,传统等概率抽样在满足规定的精度与可靠性前提下确定的样本单元数仍较多且分散,运用于生物量调查存在局限性。研究适应性抽样技术能基于森林生物量的空间分布格局进行不等概率抽样,能有效提高调查效率,满足不同区域尺度和空间分布特点的生物量估测的实际需要。     

基于遥感抽样的农作物种植面积测量野外调查系统设计与实践

传统农业统计野外调查方式的调查效率、数据质量已经不能满足我国社会经济发展对农业统计调查数据及时精准的要求,基于空间信息技术发展新的农业统计调查方法对提升我国农业统计调查能力具有重要意义。本研究在充分了解基于遥感抽样的农作物种植面积测量业务流程的基础上,设计开发了基于遥感抽样的农作物种植面积测量野外调查系统,将农作物面积测量野外调查的数据组织与管理、数据采集、任务分配、调查进展实时监测等整个业务流程集成为一个数字化系统平台,并基于可移动终端设备实现了野外调查数据采集的核心系统功能。2016年基于遥感抽样的农作物种植面积测量野外调查系统已广泛应用到31个省区和1 100个粮食大县及第三次全国农业普查农作物种植面积遥感测量工作中,实践应用表明该系统可满足农作物面积遥感抽样调查的业务要求,能够显著提升野外调查工作的效率。     

基于遥感大样地抽样调查的森林面积监测

基于黑龙江森工集团2009年林地“一张图”成果数据,利用2010—2013年多源遥感数据,结合2010年一类清查和二类调查成果及其他林业经营资料,实践了遥感样地判读与地面样地抽样调查相结合的大样地调查方法的应用。结果表明: 1)黑龙江森工集团可系统布设间隔20 km的大样地231个,面积以4 km×4 km为宜,对林地面积估计的总体变动系数为14.41%;2)遥感数据对大样地各地类综合正判率为90.68%,以有林地96.82%最高,且遥感数据分辨率降低会导致地类可判读性的降低,分辨率提高则有利于提高判读精度;3)不同面积大样地对林地、有林地面积监测结果的影响差异不明显,4 km×4 km大样地调查得到2013年林地面积899.53×104 hm2,占土地面积的89.47%,其中有林地面积876.81×104 hm2;4)2010—2013年森林面积净减5.94×104 hm2(年均减少1.48×104 hm2),与封育相比造林更新是促使森林增加的主要途径,毁林开垦、森林采伐和林地征占用是导致森林面积减少的主要因素。研究认为,基于大样地区划调查的森林面积监测方法科学、经济,充分发挥了遥感技术的优势,提高了遥感数据的应用效率,提升了森林资源变化的动态监测能力,应予以推广应用。      

森林资源二类调查村镇林样户抽样组织方法研究

利用郑州市中牟县森林资源二类调查的49个村、196户林木蓄积资料,采用简单随机抽样、两阶抽样、事后分层抽样3种样本组织方法分别对中牟县村镇林蓄积总量进行估计,通过对比发现事后分层抽样优于其它两种方法,估计精度为0．8986．具有较高的估计效率。     

取样面积对北京市蒙古栎林垂直层次结构分析结果的影响

采用连续样带法调查北京延庆的蒙古栎天然林,根据树冠光竞争高度原理划分不同取样面积下的林分垂直分层,并结合对林分垂直结构复杂性的分析,探讨取样面积对森林垂直结构研究结果的影响。结果表明:林分垂直分层的结果受取样面积的影响明显,取样面积过小时无法反映垂直分层的实际情况。反映林分垂直结构复杂性的指标(树高、枝下高、树冠长度的标准差)随着取样面积的增加明显上升,但在面积大于400～600m2之后趋于稳定。600m2的取样面积才能有效研究北京蒙古栎林的群落垂直结构,以往根据种面积关系确定的常用最小取样面积标准(200～400m2)明显偏小,不足以满足研究群落结构复杂性的需要。     

小陇山林区天然林森林调查最小取样面积研究

【目的】分析森林结构参数与取样面积之间的关系,确定评价天然林状态特征的最小取样面积,为指导天然林生态监测与经营提供理论依据。【方法】以小陇山林区天然林作为研究对象,选取3块面积为1hm2的天然林固定监测样地,采用巢式取样法,按照10m×10m,20m×20m,…,90m×90m的嵌套方式设置取样面积,分析树种数、树种多样性(Shannon-Wiener指数)、林木株数、胸高断面积、树种隔离程度(混交度)、林木分布格局(角尺度)与取样面积之间的关系,采用对数模型、幂函数模型和逻辑斯蒂模型,分别对样地树种-面积、Shannon-Wiener指数-面积进行拟合。【结果】树种数、树种多样性与取样面积的曲线特征均为初期急剧上升,而后逐渐趋于平缓,曲线拐点出现在取样面积1 600和2 500m2处。树种-面积模型和Shannon-Wiener指数-面积模型均以逻辑斯蒂模型为最优。不同取样面积下每公顷林木株数和胸高断面积的估算值与实测值比较结果表明,当3块样地取样面积增大到1 600m2时,每公顷林木株数估算值与实测值的误差均降至10%以下;1、2号样地取样面积增大到1 600m2、3号样地取样面积增大到2 500m2时,每公顷胸高断面积估算值与实测值的误差均降至10%以下。混交度分析表明,当取样面积较小时,混交度各频率分布表现为无规律,3块样地平均混交度趋于稳定的取样面积依次为1 600,2 500和900m2。角尺度分析表明,1号样地中各取样面积的平均角尺度均表明林地中林木为聚集分布,但当取样面积2 500m2时平均角尺度上下波动较大;2号样地中当取样面积≥900m2时平均角尺度趋于稳定,林地中林木表现为聚集分布;3号样地中当取样面积≥2 500m2时平均角尺度趋于稳定,林地中林木表现为随机分布。【结论】当取样面积达到2 500m2时,各参数所表现的规律均趋于稳定,因此,在小陇山林区研究天然林结构特征的最小取样面积应不小于2 500m2。     

天目山常绿阔叶林群落最小取样面积与物种多样性

在浙江省天目山国家级自然保护区内,采用一次性调查方法,研究常绿阔叶林群落物种多样性。样地大小为100 m×100 m。用激光对中全站仪测定每株树木坐标。根据树木的地径和胸径,把常绿阔叶林群落种群分为幼苗、幼树、小树、中树和大树等5个大小级。采用丰富度和多样性指数进行群落物种多样性分析。根据种-面积曲线确定最小取样面积。结果表明:在1 hm2样地内,共记录到木本植物127种,其中乔木为76种,灌木51种。群落木本植物物种丰富度最高的是小树级,多达99个物种,占群落木本植物总物种数的78%。除幼树外,从幼苗到大树,物种多样性指数和优势种数呈增加趋势。要获得天目山常绿阔叶林群落80%以上的木本植物种类,最小取样面积为4 048 m2,相当于边长为64 m的正方形。这可作为群落物种多样性一次性调查样地大小的参考依据。图2表2参26     

应用3S获取与分析侧柏人工林空间结构研究

采用航模飞机搭载数码相机的方式,在研究区域北京市鹫峰林场上空飞行拍照获得高分辨率的遥感影像,通过后期影像校正,提取林分中林木属性以及空间属性信息,通过外业调查验证,建立线性回归模型,显著性检验P<0.05。选取混交度、角尺度和大小比等3个指数计算林分的空间结构,分析发现生长状况一般的侧柏Platycladus orientalis人工林处于由纯林到弱度混交过渡阶段,均匀分布,侧柏在竞争中处于劣势地位。生长状况较好的侧柏人工林处于弱度混交阶段,随机分布,侧柏在林分竞争中处于中庸地位,五角枫Acer elegantulum和栓皮栎Quercus variabilis等阔叶树在竞争中处于优势地位。图2表4参19     

基于土芯法的亚热带常绿阔叶林细根空间变异与取样数量估计

树木细根具有高度空间异质性,确定合理的细根取样策略是林木细根研究的前提。通过在福建省三明米槠天然常绿阔叶林内随机钻取96个土芯,分析细根生物量和形态特征的空间变异特征,并估计各指标所需的取样数量。结果表明:(1)随着径级增加,细根各指标变异系数增大,相应的取样数量增加;(2)随着土壤深度增加,单位面积细根生物量变异程度和相应的取样数量均增加。在置信水平为95%、精度为80%的条件下,直径为0-1 mm和1-2 mm的细根,分别采集16和42个样品可以满足测定单位面积细根生物量,采集17和31个样品可以满足测定单位面积细根长度,采集25和33个样品可以满足测定单位面积细根表面积。Shapiro-Wilk检验表明,除表层土壤0-1 mm细根单位面积生物量符合正态分布外,其余细根生物量和形态指标数据均不符合正态分布。研究结果为亚热带常绿阔叶林细根的合理取样提供了科学依据。     

直线型线截抽样在森林资源综合监测中的应用

线截抽样是稀疏总体的调查方法,是一种有放回不等概抽样方法.系统梳理了直线型线截抽样的倒木蓄积总值、密度、均值、长度以及估计精度、方差、估计区间等计算公式,将直线型线截抽样应用于研究区域的倒木调查,探讨不同截线长度对调查精度的影响,从而确定最佳的截线长度为50 m.此时,倒木蓄积总量为536.85m3,蓄积密度为27.53 m3·hm-2,倒木总条数为5 887条,抽样精度达90.05％(可靠性为95％),为森林资源综合监测地面样地设计提供理论与实践依据.     

森林群落无样地取样方法的改进

植物群落取样是植物群落学研究的重要基础,多年来已经形成了一些成熟的方法。该文在介绍传统无样地取样方法的基础上,综合中点四分法与最近邻体法提出了一种新的无样地取样方法——四分邻体法,并应用该方法对北京市门头沟区小龙门林场华北落叶松林进行了野外取样验证。研究结果表明:四分邻体法较为简单、可行,比原有方法（中点四分法）有更高的精度,应是一种较为有效且不增加野外调查工作量的方法。      

大兴安岭呼中林区林火时空分布特征分析

根据大兴安岭呼中林区1969-2005年的林火统计资料,利用SPSS统计软件和ArcGIS地理信息系统软件,揭示了呼中林区林火发生的时空分布特征严结果表明:1969-2005年间呼中林区林火发生年际间波动较大,1998年以来林火发生次数呈明显的上升趋势;呼中林区林火主要发生在春季和夏季,特别是5月和6月的林火发生最为严重;1d内林火发生大概可分为4个阶段,其,1,以15:00左右最为严重从林火发生的空间分布来看,林火主要发生在呼中林区的东北方向,以碧水和提扬山林场为最多;林火发生次数随距离道路和河流变远而呈减少趋势;林火主要发生在海拔600-900 m之间,坡度主要为0°-10°,且阳坡过火面积明显大于阴坡.     

橄榄星室木虱卵空间分布型及抽样技术研究

应用分布型指数法研究了橄榄星室木虱卵的空间分布型和抽样技术．1wao的回归模型n=1．9435〉0、b=1．0522〉1和Taylor幂法则α=0．2147〉0、β=1．2958〉1表明：橄榄星室木虱卵呈聚集分布，聚集强度随种群密度的升高而增强，聚集原因由种群聚集均数A〉2可知是昆虫本身的习性所致，分布的基本成分是个体群，个体间相互吸引．在空间格局的基础上制定了不同允许误差下的最适抽样公式和判断橄榄星室木虱是否达到防治标准的序贯抽样表．