基于全数字摄影测量的林分立木高度量测

树高是森林资源调查中的主要测树因子之一,快速准确地量测树高具有现实意义和应用价值。该文收集了东北林业大学哈尔滨市试验林场的16张航片和相应的外方位元素,建立了一个测区,通过模型的内定向、相对定向和绝对定向构建测区的立体像对模型;在立体像对模型的基础上,利用专业的数字摄影测量平台,量测研究区域内的32棵样木的高度;同时使用超声波测高器在准同步状态下实地测量32棵样木的实际高度,并将实地测量结果与数字摄影测量结果进行对比分析。结果表明,两组数据的差异不显著,基于数字摄影测量的立木高度量测的实际精度为90.92％,使用数字摄影测量量测立木高度的方法精度较高。      

基于不同立地质量的森林蓄积量遥感估测

森林蓄积量遥感估测在森林资源管理中具有十分重要的意义。以建德市为研究区,利用2007年TM遥感影像和2007年森林资源2类调查数据,对杉木树种分立地质量等级和不分地位等级2种类型建立蓄积量的遥感估测模型,并进行精度检验。其中立地质量等级依据小班平均高和平均年龄建立的地位级表划分为好、中、差3种类型,以每个小班的总蓄积量为因变量,小班各单个遥感因子信息总量为自变量。结果表明:以TM遥感影像主成分分析中第1主成分为自变量的模型拟合效果最好,相关系数R均在0.67以上,最高为0.868;利用预留独立样本对模型精度进行验证,不分地位级总体估测精度为90.31%,分立地质量等级好、中、差3种类型总体的估测精度分别为96.1%、97.24%、95.56%,分立地质量类型建模的精度明显优于统一建模的精度。研究结果为森林蓄积量遥感估测提供一种改进的思路,且为提高森林生物量和碳储量遥感估测精度提供一种参考方法。     

基于航空影像的沙漠典型灌木数字测量

基于内蒙古乌兰布和沙漠拍摄的1: 5000数字航空相片,利用全数字摄影测量工作站VirtuoZo系统IGS数字测图方法,选择研究区具有典型代表性的稀少且呈群团状的灌木白刺(Nitraria tangutorum)为对象,在建立的立体像对上进行测量,获得了沙丘上白刺高度、东西直径、南北直径、面积、周长和覆盖度6个因子的内业图测数据,并与外业实测数据进行了比较:面积的精度为71.7%,其他5项均大于90%,精度较高;同时分析了内业测图误差原因.结果表明:利用航片进行沙漠地区三维立体植被测量方法可行,内业测量精度达到了林业调查的要求.太阳方位角和判读员的经验是影响测量精度的主要因素.     

应用Sentinel-2A卫星遥感影像估测森林蓄积量

为了探讨应用Sentinel-2A遥感影像进行森林蓄积量估测的可行性,以内蒙古自治区某林业局的一类清查样地数据、二类调查小班数据、数字高程模型(DEM)以及林地数据为数据源,以遥感影像的波段灰度信息、比值波段及地形信息为自变量,采用k-近邻法(k-NN)、稳健估计及偏最小二乘估计等方法,分林型构建研究区域的森林蓄积量估测模型,从林业局、林场及小班尺度进行估测精度评价.结果表明:k-NN方法在林业局、林场和小班等3个尺度中的估测精度分别达到了97％、93.2％和83.6％,均表现出良好的估测效果;稳健估计法在3个尺度中的估测精度分别为89.3％、72.4％、69.3％;偏最小二估计法在3个尺度中的估测精度分别为85.7％、75.8％、71.7％.k-NN方法估测效果明显优于稳健估计方和偏最小二估计法,因此,Sentinel-2A遥感影像能够有效应用于森林蓄积量估测.     

基于无人飞行器航测建立数字高程模型研究

为探索利用无人飞行器获取遥感影像并将之用于建立测区数字高程模型(DEM)的可行性,以南水北调山东省境内济平干渠部分区段为试验对象,进行了无人飞行器的遥感数据采集,并利用全数字摄影测量处理软件VirtuoZo对所得数据进行处理,生成测区数字高程模型.结果表明,数据处理过程中相对定向中误差较小,由于部分试验材料不能满足试验标准,绝对定向的中误差偏大,利用现有材料生成的数字高程模型精度不高.     

小型无人机低空摄影测量在土地确权应用中的探究——以陕西试点区域为例

低空摄影测量具有成本低、效率高、时效性强、周期短、灵活性强的优点,能够高效率地获取高分辨率的影像,从而对地表进行快速、实时地调查和监测。以陕西三试点区域为例,应用小型无人机获取高分辨率影像,将此影像利用INPHO全数字摄影测量工作站中的Match AT光束法平差软件进行空三加密与计算,并利用航天远景Map Matrix立测软件进行基本定向点及检查点的精度检查,最终生成高精度的数字正摄影像底图。为了验证此无人机低空摄影测量的时间效率和结果精度,首先将此数字正摄影像底图的精度与传统航测法土地确权的精度指标进行比较与分析,得出此小型无人机低空摄影在土地经营权确权中具有很强的可行性与实用性,然后选用特定数量的影像数量重复执行此工艺过程并对过程进行时间统计,从而在总体工作量很大并保持稳定的情况下,验证了此无人机低空摄影在时间效率上的高效性,最后选用空三完成后影像上明显加密点坐标与实际量测坐标进行比较,得出结果精度满足较大比例尺的测绘成图。     

基于Landsat8卫星光谱与纹理信息的森林蓄积量估算

以福建省将乐县国有林场为研究对象,通过外业实地调查得到样地蓄积量:以Landsat 8卫星遥感图像为数据源,对遥感图像进行处理,获取多光谱影像的波段光谱值、植被指数和波段组合值,并筛选出全色波段的最优纹理生成窗口与纹理特征;通过多元回归分析方法,分别建立仅以光谱因子为自变量和结合光谱信息和纹理特征的蓄积量估测模型,并比较两者之间的精度。实验结果表明:光谱因子的多元线性回归方程的相关系数为0.853,联合光谱和纹理特征因子反演的多元回归方程的相关系数为0.926。同时利用检验数据,得出模型的预测精度:光谱因子蓄积量的估算方程精度为79.81%,联合反演蓄积量的估算方程精度为85.98%。研究表明:引入纹理特征后蓄积量的预测精度得到一定程度的提高,利用Landsat 8全色波段的纹理特征进行蓄积量估测具有良好的应用前景。     

基于偏最小二乘回归模型的高山松蓄积量遥感估测

以Landsat 8影像为遥感数据源,以遥感因子、GIS因子、林分因子、郁闭度等为自变量,在前期野外样地调查的基础上,采用偏最小二乘法(PLS),建立香格里拉县高山松蓄积量遥感估测模型。试验结果表明,郁闭度对香格里拉县高山松蓄积量估测的影响极其显著,第5、6波段对其影响较为显著;运用偏最小二乘法建立的样地蓄积量估测模型,调整决定系数R2为0.777 5,均方根误差RMSE为36.90 m3/hm2,总预报偏差的相对误差RE为23.18%,模型精度为73.08%。以像元为单位提取高山松林所对应的自变量因子,利用估测模型得到研究区高山松林总蓄积量为1 372.406万m3。     

基于稀疏型机载激光雷达数据的风景林参数估测

稀疏型机载激光雷达（LiDAR）数据,由于点云密度低,难以对单木尺度的森林参数进行估测,在森林资源监测领域的潜在应用价值没有得到充分发挥。以江苏省南京市紫金山国家森林公园为研究区,以2007年机载激光雷达Optech ALTM LiDAR数据、2007年森林资源规划设计调查数据为主要信息源,在机载LiDAR数据预处理、特征参数提取的基础上,采用多元线性回归、随机森林、支持向量机3种方法,估测小班林分平均树高、平均胸径和单位蓄积量并进行对比分析,同时对森林参数进行空间制图。结果表明:1） 高度百分位数和累计高度百分位数是影响小班平均胸径、平均树高和平均蓄积量的主要特征参数;2）3个遥感估测模型精度对比分析表明,平均胸径、平均树高、单位蓄积量3个参数的估测精度,均是随机森林算法最高,支持向量机次之,多元线性回归最低;3）平均树高、平均胸径、单位蓄积量的空间分布规律一致,人为干扰严重的公园边缘地区和土层瘠薄、立地条件差的山脊较低,山南及山北中部最高。稀疏型机载激光雷达（ALS）数据在林分尺度的森林参数估计中具有较高的精度,可以用于森林资源规划设计调查小班的测树因子估测。本研究应用稀疏型机载激光雷达数据估测风景林森林参数,为稀疏型LiDAR数据在森林资源规划设计调查中的推广应用提供参考。     

基于航片建立数字高程模型及林分信息提取

以东北林业大学帽儿山实验林场2004年航片和同年森林经理调查数据为基础,在VirtuoZo软件平台上应用数字摄影测量方法与技术,完成了帽儿山航片的空三加密过程,在试验区生成立体像对、建立数字高程模型(DEM)及制作数字正射影像图(DOM).通过等高线回放目视检查法及检查点法验证了DEM的精度,并在数字测图模块(VirtuoZo IGS)下进行了林分平均高及郁闭度两种林分信息提取的研究,结果显示:林分平均高的精度为83.3%,郁闭度的精度为76.6%.将提取的结果与地面实测数据结合,建立了回归模型,通过计算验证,林分平均高、郁闭度精度都有相应的提高,其值分别为86.5%,87.4%.     

福建将乐林场栲类次生林健康评价研究

以福建将乐林场栲类次生林为研究对象,首先根据区域社会经济发展需求和栲类次生林特点,采用层次分析法确定其主导功能,然后构建了基于主导功能的健康评价指标体系,对栲类次生林小班健康状况进行评价。结果表明:在栲类次生林的127个小班中,处于优质、健康、亚健康、不健康、疾病状态的小班数量分别为26、32、42、16、11个,面积所占的比例分别为32.1%、21.6%、30.0%、10.5%、5.7%。其中,严格保护型经营类型的小班健康状况优于经营保护型和一般保护型。评价结果符合实际情况。为制定合理的经营措施,提高栲类次生林的健康状态提供了理论和方法依据。     

华北土石山区生态系统尺度森林健康评价

应用北京和河北北部五县的"十五"森林资源二类清查数据,利用健康距离模型,并基于ArcGIS9.2对华北土石山区210 792个小班进行森林健康评价。结果表明:华北土石山区天然林小班占较优等级的比例较人工林小班大;森林经营小班处于亚健康的最多,达95 757个,面积比例占48.85%,属于优质和疾病的小班较少,面积比例分别占11.08%和4.76%,不健康的占15.68%。说明华北土石山区急需进行森林健康可持续经营,以提高森林健康等级。     

北京市松山自然保护区森林健康评价研究

应用SPSS16.0数学统计软件,采用定性与定量相结合的方法确定森林健康评价指标体系,包括完整性指标、稳定性指标和可持续性指标3大类7个指标,使用层次分析法赋予指标权重,基于ArcGIS9.2对北京市松山自然保护区120个小班进行森林健康评价。结果表明,松山自然保护区的森林大部分处于健康状态,面积为2845.77hm2,占林场总面积的56.15%,主要由天然阔叶林和人工针叶林组成。必须采取切实可行的森林经营管理措施,提高经营管理水平,才能发挥森林更大的综合效益。     

用林分生长模型更新小班主要调查因子的方法研究

小班的单位面积株数、平均胸径、平均树高、平均单株材积、平均年龄、单位面积蓄积等是森林小班最基本的特征数据,是森林资源小班调查的主要因子。以复位固定样地数据为基础,建立林分生长模型系统,包括单木材积模型、株数模型和进界模型等,并将该模型系统用于浙江省林业重点县仙居县的小班数据更新,结果较好。     

基于因子分析的小班尺度用材林森林质量评价——以福建将乐国有林场为例

为研究福建省将乐国有林场用材林的森林质量,对二类调查数据进行分析和归类,以因子分析法研究了各森林质量指标之间的相关性,据此合理构建了小班尺度的用材林森林质量评价指标体系,涵盖了林木因子、林下植被、土层条件和地形条件4个评价方面,并根据因子分析法的数据计算了指标权重。基于所得指标体系,提出了以小班为尺度的森林质量指数即小班质量指数的计算公式,计算了将乐国有林场明头山工区和余坊工区共325个小班的质量指数,并得到了小班质量指数较优的各经营类型小班的树种比例和种植密度。研究结果表明:1)幼龄林阶段的小班质量指数较低,中龄林、近熟林阶段逐渐升高,到成熟林、过熟林阶段则达到稳定。2)在各龄组下,明头山工区的小班质量情况均优于余坊工区。3)从质量分级标准来看,2个工区都没有达到优级质量标准的小班,达到良级质量标准的小班也仅有少数,2个工区的森林质量都具有较大的提升空间。本研究提出的小班尺度用材林森林质量评价指标体系及其方法,数据来源方便,权重赋值客观,计算结果便于比较。基于该指标体系计算得到的小班质量指数能够较好地反映森林经营的综合效益,并为未来森林经营方案的制定提供参考依据。      

小班数据更新生长模型研究

小班按自然增长形式变化的数据可以用生长模型进行更新。对于马尾松用材林Ⅳ林分生长类型来说，可以采用Ｖ＝８．４６０４８４ｅ－２２．１７２４６１／Ａ、Ｄ＝３４．７３７３３０ｅ－１７．７０３９２０／Ａ、Ｈ＝１７．８９４７９０ｅ－１４．８５９８００／Ａ来推算以后几年小班的单位蓄积、平均胸径和平均树高。经检验结果表明，其变动系数均不超过１０％，说明这三个生长模型适用于小班数据更新。     

变时相生长模型技术及其在小班数据更新中的应用

小班数据更新是地方森林资源监测和资源档案管理的需要，实现它的必要条件是建立小班动态数据库和建立小班数据更新模型。本文着重对后者的现实林分建模中每年变化的大量的部分，采伐的问题处理，根据微变化调整原理，提出变时相生长模型技术，从而消除了误差逐年积累和放大的问题，提高了小班数据更新的可靠性。     

层次分析法在林地地利等级划分中的应用

为了对林地地利等级进行定量评价,以安徽省休宁县岭南林场为研究对象,选择坡度、小班离附近道路的最短距离、海拔3个因子作为林地地利等级的主导因素,运用层次分析法进行构建结构模型,通过Yaahp软件进行判断矩阵构造和一致性检验后,确定3个因子的权重值分别为0.648 3、0.229 7和0.122 0;进一步对3个因子在3个水平进行细化,对岭南林场340个小班划分的27种方案的权重值计算结果显示,岭南林场各小班地利等级主要集中在1~4级。     

MDF纤维定向分布及压缩变化的虚拟加工

在研究人造板纤维定向分布压缩变化的过程中,提出了微米木纤维的高强度重组及细胞结构重构的计算机模拟可视化过程,对微米木纤维实验结果进行显微视频检测,在计算机上生成显微木纤维的图像,然后对木纤维的细胞类型进行显微视频分类,建立各类木纤维细胞的数学模型,分析出模拟产生的误差。