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。     

基于不同密度和年龄的马尾松地径材积方程研建

为了精确拟合南京地区不同密度和年龄的马尾松(Pinus massoniana Lamb)林木地径与材积的相关关系,基于28块20m×20m的方形样地的531株马尾松样木数据,分别采用乘幂方程和多元非线性方程拟合了马尾松地径与材积的相关性。结果显示,乘幂方程的相关指数为0.929,系统误差和平均相对误差绝对值分别为1.5%和13.9%,多元非线性方程的相关指数为0.931,系统误差和平均相对误差绝对值分别为0.026%和13.6%,表明多元非线性方程有更高的拟合优度和精度。适应性检验结果显示,多元非线性方程有更强的适应性。     

一个检验材积方程的有效方法

对材积方程精度及适用性常用检验方法进行了讨论,给出了一个新的检验方法和指标.     

基于广义加性模型的樟子松树干削度方程研建

【目的】基于广义加性模型理论,构建樟子松的广义加性树干削度方程,并和林业上精度较高的变指数削度方程曾伟生等(1997)、Bi(2000)以及Kozak(2004)进行预测精度比较。【方法】以大兴安岭樟子松为研究对象,使用胸径、树高和不同部位高度及该部位树干直径及其变形构建广义加性削度方程,利用R软件mgcv软件包gamm函数对广义加性模型进行拟合,拟合过程中采用6种样条函数:B样条函数(BS)、三次回归样条函数(CR)、Duchon样条函数(DS)、高斯过程平滑样条函数(GP)、P样条函数(PS)和薄板回归样条函数(TP)。使用留一交叉检验法对模型进行检验。【结果】(1)将相对直径作为因变量,将胸径的平方、相对树高的算术平方根和树高作为自变量构建了最优的广义加性削度方程结构。(2)拟合结果表明,除CR外,其他光滑样条函数表现了相似的拟合结果,且均优于变指数削度方程的统计指标。(3)交叉检验结果表明,除CR光滑样条函数外,广义加性模型(BS,DS,GP,PS,TP)总体与拟合结果基本一致,即预测精度都优于曾伟生等(1997)、Bi(2000)和Kozak(2004)模型,其中广义加性模型...     

冠长率对树木直径和材积的影响

冠长率是衡量树冠大小的数量指标,同时又是影响树木生长的重要因素.研究结果表明,冠长率与树木直径、材积相关关系非常紧密,其相关指数均达0.9以上,并且冠长率对树木下部直径的影响要大于对上部直径的影响.     

基于三维激光点云的城市绿化树种材积及树干碳储量无损精确测算

城市森林是森林碳库的重要组成部分。为探索三维激光扫描技术（TLS）在无损精确测算城市绿化树种树干材积及碳储量方面的潜力,了解不同区分段长度对基于TLS测算树干材积的影响并对现有模型测算的树干材积及碳储量的精度进行了评估,采集30株无患子Sapindus mukorossi点云,并按径阶采集树干钻芯样本,研究在不同区分段长度下测算的树干材积及碳储量,并与现有模型的测算结果相比较。结果表明:①基于TLS能够提取高精度的立木胸径和树高（平均相对误差分别为1.97%和4.85%）,可实现城市绿化树种树干材积及碳储量的无损精确测算。②基于TLS在区分段长度小于0.50 m时能测算得到高精度的树干材积。③城市绿化树种的材积和树干碳储量与野外林分存在显著差异（P < 0.05）。现有模型并不适用于城市绿化树种。     

基于matlab图像处理的CLT木破率测量方法

准确、高效地测量正交胶合木(cross-laminated timber, CLT)木破率,丰富其测量方法,对评价CLT胶合质量具有重要作用。使用数码相机获取木破率图像,通过matlab进行自动识别,利用Otsu算法自动分割剪切破坏面积,从而测量木破率,与传统木破率测量方法和Photoshop图像测量方法的结果进行准确性、稳定性的对比分析。结果表明,采用matlab测量法测量木破率与图像处理软件(Photoshop)和实际测量结果无显著差异,该方法具有稳定性好、效率高、速度快等优点,能够准确、快速测量木破率。本研究提供了一种科学、便捷的木破率测量方法,满足了工业化生产需求,为评价胶合质量提供了准确的参考数据和指导意义。     

基于混合效应模型的新疆天山云杉单木胸径预测模型构建

【目的】建立新疆天山云杉单木胸径生长模型,以期对天山云杉胸径生长进行预测,为天山云杉经营管理提供理论依据。【方法】以天山云杉为研究对象,基于新疆自治区一类清查数据中70块天山纯林复测样地,样地中测得活立木共计1 914株,随机选取1 531组数据作为训练数据,383组数据作为检验数据。对比分析传统单木胸径模型和混合效应模型在云杉单木胸径模型的应用,在运用R语言的nlme模块构建混合效应模型时考虑密度水平效应、样地效应以及嵌套两水平效应,并用平均绝对误差(E)、均方根误差(RMSE)、平均预估误差(MPE)、总相对误差(TRE)、调整决定系数(R_(adj)~2)来检验模型的拟合效果。【结果】混合效应模型(R_(adj)~2=0.762)优于传统胸径模型(R_(adj)~2=0.505)。混合效应模型中,基于嵌套两水平混合效应模型最好,其平均绝对误差(E)、均方根误差(RMSE)、平均预估误差(MPE)、总相对误差(TRE)、调整决定系数(R_(adj)~2)值分别为0.589 cm、0.804 cm、0.966%、-0.042%、0.899。混合效应模型拟合效果由高到低依次为:嵌套两水平混合效应模型(R_(adj)~2=0.899)样地混合效应模型(R_(adj)~2=0.766)密度水平混合效应模型(R_(adj)~2=0.762)。幂函数能有效消除异方差结构的影响,一阶自回归矩阵AR(1)可以有效消除数据的时间相关效应。【结论】研究求得的天山云杉单木胸径生长混合效应模型可作为新疆天山云杉单木胸径预测的主要模型,其中嵌套密度水平效应和样地效应的混合效应模型对单木胸径的预测效果最好(R_(adj)~2=0.899),此研究表明混合效应模型是新疆天山云杉单木胸径预测的有效方法,为大面积新疆天山云杉单木胸径预测提供理论基础及新的方法。     

基于多元回归分析油锯择伐作业对保留木损伤率的影响

为了研究森林采伐作业对保留木损伤率的影响,降低森林经营和开发利用中资源的损失和浪费,实现现有森林资源的可持续发展,分析了油锯择伐作业中对保留木损伤率的影响,可知:采伐强度、林分密度和采伐木单株材积是影响保留木损伤率的主要因素.在此基础上,利用SPSS软件对择伐强度、林分密度和采伐木单株材积3个影响因素与保留木损伤率的关系进行了多元回归分析.结果表明:择伐强度、林分密度和采伐木单株材积对保留木损伤率有显著影响,它们对保留木损伤率的贡献(解释能力)大小依次为:择伐强度(贡献率为34.7%)＞林分密度(贡献率为33.4%)＞采伐木单株材积(贡献率为31.9%).根据各影响因素对保留木损伤率的贡献大小,可以明晰作业、环境与树木之间关系,最大程度地降低采伐作业对保留树木的损伤.     

基于Tablecurve 3D软件预测不同煮制条件下卤鸡腿出品率的研究

以卤鸡腿为研究对象,为了获得其在不同煮制条件下连续的出品率含量值,本研究采用Tablecurve3D软件对温度75、80、85、90、95、100℃、时间10、20、30、40、50、60、90、120 min以及出品率等重要参数进行三维曲面拟合,得到拟合曲面方程,从而获得卤鸡腿在不同煮制条件下出品率的连续预测模型。经分析,最佳预测模型的相关系数r2为0.93,为验证模型的可靠性,将新一批次27个样本数据带入预测模型,结果表明,该实测值和预测值的相关系数r~2为0.82,相对标准偏差基本都在8%以内,说明采用Tablecurve3D软件实现卤鸡腿出品率的连续预测方法是可行的,该结果可为卤鸡腿出品率的工艺控制提供基础数据和技术手段。