基于峰谷分析算法用针刺仪测定树木年龄的可行性分析

目的 介绍峰谷分析算法在树木针刺仪抗钻阻力数据中的应用,推进微损测定树木年龄方法的研究进程。 方法 以吉林省汪清县林业局金沟岭林场天然林中红松、冷杉为研究对象,钻取树木生长芯,同时使用针刺仪获取104组抗钻阻力数据。利用峰谷分析算法,根据树芯的实测年龄选定恰当的阈值Det,记录抗钻阻力的峰和谷的个数为估算的树木年轮数。 结果 根据树芯的实测年龄选定阈值后,利用峰谷分析算法估计树木年龄与实际年龄很接近。该算法估计年龄平均绝对误差是−2,范围在−5年至5年之间,平均相对误差为−2.69%,范围在−6.73%至6.73%之间。经过成对数据t检验得到t值为1.31,说明该算法估计树木年龄均值与真实年龄均值之间无显著差异。 结论 峰谷分析算法应用于针刺仪抗钻阻力序列来估计树木年龄是可行的,确定存在恰当的阈值使针刺仪估计树木年龄精度很高,阈值的选择依据是下一步研究的重点内容。     

基于针刺仪平稳卡尔曼滤波器的树木年龄估计

【目的】研究卡尔曼滤波在针刺仪抗钻阻力值序列中的应用,推导出针刺仪平稳卡尔曼滤波器估计树木年龄,为活立木年龄估计提供方法和依据。【方法】以山西省羊圈沟林场华北落叶松为研究对象,使用针刺仪在同一水平位置不同方向钻入华北落叶松获取323组抗钻阻力值序列作为研究样本,在针刺位置5 cm内截取104个圆盘作为参考样本。将卡尔曼滤波器理论应用于针刺仪,通过分析滤波器的性质,简化参数,推导出针刺仪平稳卡尔曼滤波器。以针刺仪钻入华北落叶松获得的抗钻阻力值作为平稳卡尔曼滤波器的输入,以最小均方误差为最佳准则的最优估计值序列作为输出,根据最优估计值序列的波峰波谷数估计树木年龄,并将平稳卡尔曼滤波算法估计的树木年龄和针刺仪自带DECOM软件自动判定的树木年龄分别与相应的圆盘年轮数进行成对数据t-检验。【结果】针刺仪平稳卡尔曼滤波器缩减初始参数数量,使得抗钻阻力的最优估计值序列只依赖于参数Rat值的选取。将323组活立木抗钻阻力值序列经过针刺仪平稳卡尔曼滤波器,依据相应活立木胸径大小选择恰当的参数Rat值可以得到较好去噪效果,算法估计树木年龄与实际树木年龄比较接近。算法估计树木年龄相对误差分布大多集中在-10%～10%之间,最小相对误差为0%,最大相对误差为25.69%,平均相对误差为0.75%,经成对数据t-检验后t为-0.468 16,算法估计树木年龄均值与实际树木年龄均值之间无显著差异。而针刺仪自带DECOM软件自动判定的树木年龄结果相对误差较大,大多集中在-20%～-60%之间,最小相对误差为-7.69%,最大相对误差为-84.78%,平均相对误差为-40.49%,与实际树木年龄进行成对数据t-检验后t为20.245,差异显著。【结论】针刺仪平稳卡尔曼滤波器应用于针刺仪抗钻阻力值序列能够较准确估计华北落叶松年龄,优于针刺仪自带DECOM软件自动判定结果,具有微损、操作快、测量精度高等特点,可为华北落叶松年龄估计提供一种有效途径。     

基于树木径向生长仪监测高寒地区树木生长和水分利用的研究进展

文中综述了树木径向生长仪监测数据的处理和分析方法,重点对基于树木径向生长仪监测高寒森林生态系统树木生长和水分利用的研究进行了总结归纳,指出目前在探索高纬度北方森林树轮宽度对夏季温度敏感性下降原因的过程中仍缺乏普遍的机制解释,而这一普遍机制可能与高寒地区树轮形成的年内季节动态特征有关。另外,尽管树木径向生长仪能够反映高寒地区的树木水分利用状况,但高寒地区树木水分利用对气候变化的响应仍不清楚。基于目前的研究现状,建议未来加强几个方面的研究,即考虑高寒地区树木径向生长的季节动态特征对树木生长与环境因子关系的潜在影响,加强与其他监测手段的比较研究,开展与生态系统水平观测指标的关联分析。     

便携傅里叶红外仪测定采样管材质对样品采集的影响

指出了硅胶管对极性的化合物乙苯、苯乙烯和氟化氢均有较强吸附,1m长的硅胶管采集上述样品,回收率仅为60％,54.7％ 和58.9％.PA管(尼龙管)会与氟化氢发生反应,回收率仅7.1％.PT FE管(特氟龙)具有较好的惰性,用来采集各种气体回收率均良好.针对便携式傅里叶变换红外分析仪气路系统和样品池对氟化氢和氯化氢有着...