约束条件下的造林设计研究

以《计算机辅助造林设计系统》论著为基础,在资金、计划、苗木品种和数量等约束条件下,用0—1规划法确定小班造林设计的最优方案,并阐述其数学模型和具体方法。用10个小班,对约束条件下的小班造林设计进行了应用,效果良好。     

应用遗传算法的工业原料林多树种造林设计

提出对遗传算法进行改进,通过复制、交换、倒位及交叉突变4个遗传操作实现目标的最优化,其遗传编码采用1,2,…,m表示(m为造林树种数),进一步建立工业原料林基地建设在资金、计划、苗木品种和数量等约束条件下造林技术设计最优方案的数学模型和具体解法。将改进遗传算法应用于福建省永安林业(集团)有限公司50个造林小班的造林技术设计,基于杉木、马尾松和桉树工业原料林地位指数及生长模型,在采用改进的遗传算法优化造林技术设计获得最优组合方案下,杉木造林129.66hm2,苗木需要45.490万株,20年累计木材收获可达2.010万m3;桉树造林80.04hm2,苗木需求为14.999万株,7年累计收获木材1.444万m3,3茬桉树木材收获达4.332万m3;马尾松造林61.83hm2,需要苗木27.672万株,20年时累计木材收获为0.733万m3;工业原料林基地造林设计总面积为271.53hm2,总投资为144.8284万元,最优造林技术设计方案下可望在20年时获得4152.78万元经济收益,达到预期效果,多树种造林技术设计方法可在生产实践中推广应用。     

造林规划设计系统的设计与实现

以森林资源二类调查小班数据为基础,利用Visual Foxpro建立小班数据库,并开发造林规划设计系统.系统的主要功能包括造林规模确定、造林地点确定、造林树种选择、造林及经营管理措施查询、投资概算、造林规划报表输出,实现了从小班数据库建立到造林规划设计的自动化、一体化.     

造林规划设计系统的设计与实现

以森林资源二类调查小班数据为基础数据,利用Visual Foxpro建立小班数据库,并开发造林规划设计系统,系统的主要功能包括造林规模确定、造林地点确定、造林树种选择、造林及经营管理措施查询、投资概算、造林规划报表输出。实现了从小班数据库建立到造林规划设计的自动化、一体化。     

淳安县集体林经营方案编制与应用

采取资源调查、划分类型和规划设计一步到位，经营措施由技术人员与乡村领导、户主共同规划的科学方法，编制了淳安县集体林经营方案。《方案》以森林采伐、造林更新和科学经营为中心进行全面规划，各项经营措施分年度规划落实到小班，实施三年，取得了阶段性成效。     

基于遗传算法的森林抚育间伐小班智能选择

【目的】探索在森林抚育间伐任务目标控制下,基于空间分析和遗传算法的森林抚育间伐小班智能选择方法,为以小班为单位的作业方案编制等后续森林经营活动提供决策支持。【方法】以内蒙古赤峰市桦木沟林场为例,根据抚育间伐任务和经营者指定的基本属性条件,基于空间查询或点缓冲区分析方式选择出空间分布连续的小班作为初始小班集合,设计环带控制算法(ACA)动态计算点缓冲区的初始半径和步长。以迫切度、难易度和立地因子构建目标条件函数,用目标条件值衡量小班与任务目标的符合程度,并以目标条件值最大为目标条件、任务面积为限制条件建立抚育间伐小班智能选择的数学模型,使用改进的遗传算法(IGSEGA)进行求解,从而对初始小班集合内的小班进行优选,得到最符合任务目标的小班集合。【结果】研究区内指定任务面积300 hm~2、上限值5%和其他条件,基因交叉率0.6,变异率0.3,变长系数3,迭代次数100,目标函数各参数根据任务要求进行设置。ACA算法计算得到初始半径1 407 m,且只需1次半径扩增即可构造出初始小班集合,普通点缓冲区分析由于初始半径和步长的不确定性,分析效率明显低于ACA算法。以林场场部为中心点选择时得到小班40个,所选小班皆为符合基本条件且最接近目标条件值的小班,另外2个测试点得到的结果同样说明算法的智能性和有效性。由于IGSEGA算法构建的初始个体适应值已较为接近最优解,经14~15次迭代即可求解出任务目标小班集合,求解效率优于标准遗传算法(SGA)。【结论】提出森林抚育间伐小班智能选择概念,以迫切度、难易度和立地因子构建目标条件函数,同时构建小班选择的数学模型并采用IGSEGA算法进行求解。设计ACA算法优化点缓冲区分析,可提高空间分析效率,改进贪婪策略对遗传算法的编码方式及对应的遗传算子,为森林抚育间伐小班智能选择的实现提供一种有效方法,该方法还可应用于造林、林分改造等其他经营任务中对小班进行智能选择,为后续森林经营活动提供决策支持。     

黄土半干旱区水土保持试验林规划设计

以径流林业和抗旱造林理论为基础,对黄土丘陵沟壑区水土保持试验林进行规划设计。运用地形图配合GPS进行野外踏查,分7个具体步骤最终确定小班立地类型和适宜的造林模式;在规划设计中注重多种效益相结合,实施中对整地质量、密度调控和苗木质量三项技术措施进行严格约束;通过次年成活率调查结果显示,苗木成活率较高,造林设计取得较好效果。     

基于组件GIS的立地决策支持模型的研究

以林场造林规划设计中立地类型划分为目标,以小班为基本单元,以获取小班的立地类型为目的,在嵌入式组件GIS软件--MapObjects(MO)的支持下,讨论立地决策支持模型的基本组成及建立过程.其由二级决策支持模型组成,即立地区划决策支持模型和立地类型决策支持模型.将造林地的空间信息与属性信息结合起来,运用MO所提供的空间分析模块,结合MO的空间SSQL查询语句,对基于立地因子的立地类型知识库和基于行政区划的立地亚区知识库进行操作,实现造林地小班的立地类型自动决策.     

平原造林规划设计的几个主要环节

<正> 为实现科学造林,提高造林质量,加速平原区农田防护林建设,进行造林调查规划设计是今后林业生产发展的趋势。现就规划设计中的几个主要环节归纳总结如下: 一、外业调查前首先要编好“三表”,即立地条件类型表、造林类型表和经营措施类型表。 编制“三表”是调查规划设计的基础工作,为外业小班调查和规划设计提供依据;同时也是以往造林生产经验和现有资料,数据的综合分析、概括和应用。编制立地条件类型表要根据野外调查材料和土壤普查成果,经过整     

原条造材优化设计的遗传算法

本文首次应用遗传算法对原条造材进行优化设计。每个可能造出原木段为变量x_i,以造出各种规格材累计价值为目标函数值,当满足各种约束条件时目标函数值最大的造材方案为优化方案,算法设计运行结果表明该方法优化造材效果极为理想。     

线性规划、模拟退火和遗传算法在杉木人工林可持续经营中的应用和比较

以杉木人工林为例 ,介绍了线性规划、模拟退火和遗传算法在编制森林经营方案过程中的应用和比较 ,同时介绍了一种通用的可以处理绝大多数的森林经营模型。采用Hui(1997)的生长和间伐模型来模拟林分的生长、间伐和发展过程。线性规划、模拟退火和遗传算法三者适用于不同的场合。当约束条件都比较宽松时 ,线性规划也有可能得出整数解 ,但不一定就能够避免林分分割经营 (整数解 )。要获得整数解 ,尤其是在林分数目很大的时候 ,可以采用模拟退火和遗传算法。如果允许林分分割 ,线性规划的结果一般可以获得最好的目标方程值。     

Optimizing CNC wood milling operations with the use of genetic algorithms on CAM software

Main focus of this paper is to introduce an appropriate methodology and create a Genetic Algorithm that optimizes wood milling operations, since wood is one of the primary materials used in both structures and musical instruments building. Mechanical properties of wood were considered in the cutting process modeling on CAM software as far as machining parameter values are concerned. Key machining parameters are explained along with their effect on the final product. The proposed Genetic Algorithm was specifically built for wood milling applications and its operators are examined in detail. The undertaken quality characteristics were minimum machining time and optimal surface quality, thus covering both productivity and quality goals at the same time. As a case study, a novel custom 3D CAD model of an electric guitar body was introduced, on which the proposed optimization methodology was implemented, so as to reveal its efficiency and effectiveness.     

CAS理论对森林收获调整的启示

基于CAS理论从7个基本点出发分析森林生态系统的复杂适应性,从中得到启示并对森林收获调整进行展望。应用多目标决策方法,分别经营单位进行森林收获调整的思想体现了森林收获调整方法的多样性特征,这是森林生态系统的复杂适应性决定的。运用遗传算法求解模型,利用SWARM软件进行仿真研究对做好森林收获调整工作有重大意义。     

基于生态位模型的松材线虫潜在生境预测方法研究

以江苏省松材线虫（Bursaphelenchus xylophilus）定点发生数据和31个环境变量为主要信息源,采用分类与回归树模型（CART）、基于规则的遗传算法（GARP）、最大熵法（Maxent）、逻辑斯蒂回归（LR）4种模型建立松材线虫在江苏省的潜在生境预测模型,从接受者曲线下面积（AUC）、Pearson相关系数、Kappa值3个方面来检验模型预测精度,分析松材线虫的空间分布规律及其环境影响因素.研究结果表明：在3个评价指标中,CART模型的预测精度较低,其它3个模型的预测精度均达到优良水平,其中Maxent在物种现实生境模拟、主要生态环境因子筛选、环境因子对物种生境影响的定量描述方面都表现出优越的性能.GARP模型对松材线虫潜在生境的预测方面表现出优越的性能.海拔、年降水量、降水的季节性变化、温度的年变化范围是影响松材线虫空间分布的主要环境因子.     

基于欧氏距离的人工免疫算法

本文简要介绍了标准人工免疫算法的工作原理,提出了一种改进的人工免疫算法,并用RosenBrock函数对两种算法进行了比较。实验结果表明,该文提出的改进的人工免疫算法较标准人工免疫算法更为有效。     

支持向量机参数优化方法在木质粉尘火花探测中的应用

为提高木质粉尘火花检测的准确性,利用基于支持向量机(SVM)的物质分类方法检测木质粉尘火花。选取马尾松和杨木粉尘为研究对象,将两种粉尘分组点燃试验,获取火花和灰分的高光谱图像,提取感兴趣区域(region of interest,ROI)内的发光度数据进行预处理。利用感兴趣区域内的数据建立SVM分类模型,分别利用网格搜索法(GS)、遗传算法(GA)以及粒子群算法(PSO)对两类树种的SVM分类模型进行参数优化,并将三种参数优选方法的分类预测准确率进行对比。结果表明,三种优化方法均能够很好地检测两种树种的木粉火花,其中网格搜索法检测准确率明显高于其余两种,更适于木质粉尘火花探测,这为人造板生产过程中能够高效检测木质粉尘火花提供了一定的理论依据。     

巴山榧树地理分布格局及潜在分布区

基于文献资料、标本资料和实地考察,收集巴山榧树县级分布点57个,在此基础上,使用生态位模型(GARP)预测巴山榧树在中国的潜在分布区,分析其地理分布及濒危原因。结果表明:汇流累积量、年均气温、雨日频率和水汽压对巴山榧树分布的影响较小,而太阳辐射、极端低温、极端高温和霜日频率对其分布影响显著;巴山榧树间断分布于海拔800～2700m的亚热带山区,散生于针阔叶混交林、灌丛及沟谷地带;预测我国中部地区为巴山榧树良好生长区;目前巴山榧树的实际分布远小于其适生区;巴山榧树虽然仍有不少种群,但各种群分布区域狭窄、种群密度小、人类破坏极为严重,应加强保护和繁育。     

基于串级积分分离PID 算法的人造板连续压机 温度控制系统

：针对单级PID 算法在人造板连续压机温度控制中存在的问题,以串级积分分离PID 算法为基础,开发包含主、 副控制回路的温度控制系统,并设计模块化控制程序和监控界面。现场测试结果表明,串级积分分离PID 算法利用 主、副控制回路的协同作用,提高压机热压温度的控制精度,体现出较好的实际应用价值。     

木麻黄抗逆无性系苗期生长比较试验

采用通过筛选的2个木麻黄抗逆无性系与当地生长较好的惠2无性系进行水培育苗试验,结果表明:(1)不同无性系间苗高和地径差异不大,方差分析均未达显著水平。从遗传参数来看,3个无性系间苗高和地径的遗传力均为中等,分别为0.486和0.557,方差分量也不大,分别为66.06%、69.27%,苗高的遗传变异系数较小,其值为14.23%,而地径的遗传变异系数较大,其值为18.22%,利用苗高和地径指标对木麻黄抗逆品系和对照进行比较,不能取得较理想的结果;(2)不同无性系在侧根数、主根长、总干质量/总鲜质量等指标上均未达显著水平,且变异系数不大,仅为25.26%、13.70%、9.28%;但在地下部分干质量/地上部分干质量指标上达极显著水平,且变异系数较大,达46.42%。从苗木根系性状和生物量的遗传变异分析,木麻黄抗逆品系和对照没有什么差异。     

林木遗传工程及木质素的生物合成调节(英文)

林木遗传工程有利于保存林木遗传资源，改善全球气候，减轻自然林的过度采伐和满足人类日益增长的林木产品需求。控制林木真菌、病毒病、虫害和杂草的遗传工程方法正被广泛地研究和应用。尽管转基因林木的历史不长，种类不多，但它有广泛的应用前景。目前，抗除草剂基因、抗虫基因以及和木材质量相关的基因已被分离并应用于林木遗传工程。植物分子生物学和基因组学中的新技术使得高效林木遗传改良成为可能并将促进这些技术的商业化应用。木质素的应用已有一百年的历史，但木质素生物合成的全过程并不完全清楚。有关松树自然突变体和转基因林木的最新研究结果表明，木质素的生物合成是一个可以调节的过程。这些发现对完善木质素的生物合成途径、加深对木质素前体生物合成途径的理解和通过遗传工程改善木材质量有促进作用。本文综述了林木遗传工程在这些领域中取得的一些进展。