红海榄支柱根结构分析

红海榄植株为小乔木,拥有非常发达的支柱根,抗风消浪能力强。通过探讨红海榄支柱根的支撑结构特征,结果表明,红海榄在红海榄纯林、红海榄＋白骨壤混交林、红海榄＋木榄混交林中,其支柱根都能形成受力结构合理、稳定支撑结构;当来自迎潮方向的作用力对红海榄产生足够大的影响力时,红海榄背潮方向上的支柱根的地径比迎潮方向上的大;不同群落的红海榄均形成不同的支柱根水平分布格局使其重力落在支柱根系统中。     

天然红海榄支柱根的空间连接与分形表征

以广东湛江特呈岛红树林自然保护区内的红海榄纯林、红海榄+木榄、红海榄+白骨壤、红海榄+木榄+白骨壤混交林4种群落类型为对象,运用最小距离指数、连接度指数分析红海榄支柱根的空间连接和分布规律;同时,采用分形维数与拓扑指数确定红海榄支柱根的分形特征,分析根系分支状况以及分形特征与支柱根性状之间的相关性.结果表明:红海榄同级支柱根之间的空间连接程度不高,近于随机分布格局;4种群落类型中红海榄支柱根均具有较好的分形特征,分形维数为1.468 5～1.554 5,具有较强的利用与占据生态空间的能力;红海榄支柱根拓扑结构复杂,拓扑指数为0.366 4～0.448 5,接近叉状分支模式,有利于扩展生态空间和增加植株的稳定性;根系分形维数与支柱根数量、平均连接长度等性状之间的相关关系显著.     

林木最近距离分布模型的研究

林木距离分布是森林结构的重要体现，林木最近距离分布的估计是应用与距离有关的单木生长模型、林分空间结构模拟与重现以及森林可视化经营的重要基础。研究提出了模拟林木最近距离分布的新途径，指出林木距离分布遵从Weibull分布。结构丰富天然林的林木最近距离分布仅用2参数的Weibull分布函数足以很好地表达。研究提出的描述林木最近距离分布模型是进一步用非耗时费力的因子预测距离分布的前提。     

红海榄胎生繁殖体产量预测细分聚合模型

红海榄胎生繁殖体产量预测模型的构建,对于红树林造林和经营管理有着重要意义。异质性是导致模型精度降低一个极其重要的因素。如何解决异质性问题,成为构建模型的关键。细分方法是解决异质性的手段之一。本研究选择广东省湛江市廉江高桥红树林保护区、海南东寨港红树林保护区以及海南清澜港红树林保护区的红海榄胎生繁殖体作为研究对象,采取分层次多指标进行调查,按照不同区域的细分预测模型,然后再采用聚合的方法构建预测模型。红海榄胎生繁殖体产量与冠幅、叶宽、种宽、叶面积指数、叶形指数、地径呈显著相关关系,表明红海榄胎生繁殖体产量与其表性状关系密切,最终构建的3个细分模型R2分别为0.894、0.629、0.701,经t检验均呈显著性。文章通过通径分析可知3个细分模型皆通过冠幅来直接影响红海榄的胎生繁殖体结种数量和模型构建。在正常情况下(即群落和树种皆为健康)采用细分的方法按区域构建预测模型更具现实的优势。     

邻体干扰指数模型的改进及其应用研究

在前人研究工作基础上提出邻体干扰指数的改进模型H.,以马尾松人工林邻体干扰为对象探讨了改进模型的具体应用,并与前人提出的主要模型进行了比较分析.实例应用结果表明,改进的指数模型能够解释马尾松人工林生长速度变异的83%左右,因此可以说改进模型优于原先的指数模型,具有更大的适用性和灵活性,可在植物邻体干扰研究中应用.马尾松人工林邻体干扰的灵敏度分析表明,基株大小对邻体干扰指数的影响较邻体大小和基株到邻体之间距离更灵敏,是决定邻体干扰的主要因素.     

香根草根系形态分布模型研究

采用直接开挖法,对4株2年生的香根草进行了根系分形特征调查,测量了其根系数量、长度、直径和分枝角度等信息,计算比例参数α和分配参数q。基于Frac Root模型,建立了香根草根系形态分布模型,其可对根长、连结直径和根系生物量等进行预测。通过对预测结果和实际调查统计结果的对比,并应用微根区管成像系统进行监测,验证了模型的可靠性。该模型为进行根系固土护坡分析奠定了理论基础。     

刺槐人工林细根垂直分布模型的研究

对陕西安塞县刺槐(Robinia pseudoacacia)人工林细根的垂直分布特征进行详细调查,以细根表面积为指标建立了在土壤入渗水和深层土壤水混合作用下的刺槐细根垂直分布模型S=AhB(C Dh Eh2 Fh3),式中:A、B、C、D、E、F为经验系数,其中A＞0、B＞0、F≠0;S为从地表到一定深度的细根表面积(cm2·dm-3);h为土壤深度(cm).该模型可以从理论上确定细根分布的最大深度hmax和细根分布达最大值时的土壤深度hp,以及土壤入渗水对根系生长影响的最大深度hq,hq可以近似的作为土壤入渗水和深层土壤水对细根生长影响的分界点.根据刺槐细根的垂直分布模型,刺槐林下土壤水分在剖面上的垂直分布可以分为3个层次:第1层水分活跃层,从土壤表层到hp处,该层受降水影响最大;第2层土壤水分衰减层,位于hp～hq之间,该层受降水的补给程度变化较大,水分与细根垂直分布有相同的变化趋势,大体均是从hp到hq逐渐减少;第3层土壤水分相对稳定层,位于hq以下,在这一深度以下土壤含水量相对稳定.运用该模型可解释细根分布与土壤水分之间的关系,揭示黄土高原地区普遍存在的土壤干化现象的成因,为生态脆弱的黄土高原地区进一步贯彻适地适树提供理论依据.     

基于方差优化k最近邻法的森林蓄积量估测

森林资源调查是数字森林资源监测的基础,遥感技术可以克服传统方法如抽样调查的局限性,有效地缩短作业时间,提高效率。虽然目前森林蓄积量遥感估测方法很多,但随着样本数量的增加,这些方法无法保证估算的准确性。本研究拟提出一种基于方差速率优化的k最近邻法(k NN),以2017年10月Planet Labs影像为数据源,结合赤峰市旺业甸林场蓄积量实测数据建立反演模型,并与地理加权回归(GWR)模型、随机森林(RF)模型、普通k NN模型和距离加权k NN模型进行对比分析。在建立的森林蓄积量反演模型中,方差优化k NN模型得到最优精度[决定系数(R^2)为0.69,均方根误差(RMSE)为67.6 m^3·hm^-2,相对均方根误差(RRMSE)为32.04%],显著优于其他模型。结果表明,方差优化k NN模型相比其他模型更适用于森林蓄积量遥感估测,森林蓄积量遥感反演空间分布符合实际分布情况,可以满足建立反演模型的需求。同时,由于Planet Labs影像的鲜明特征(即具有高时间分辨率),该数据的时间序列数据对于森林季节变化有丰富的记录,在反演森林蓄积量方面有着很大潜力。     

Voronoi图方法确定云冷杉林最近邻木的适用性研究

以吉林省汪清林业局金沟岭林场天然云冷杉林标准地内147株树木为研究对象,选用最近邻木取4的传统方法和Voronoi图来确定每株树木的最近邻木株数和树号,对2种方法计算出的混交度和大小比数进行配对检验,并且对2种方法的适用性进行评价。结果表明:2种计算方法得出的结果具有较高的相关性和一致性,同为有效数据,但是传统方法计算出的混交度和大小比数要偏小;总体而言,天然云冷杉林具有较高的混交度、大小比数适中;相对于传统方法,利用Voronoi图来确定最近邻木时较为灵活。因此,在计算天然云冷杉林混交度和大小比数时,选用Voronoi图更为合理。     

基于层次分析法的家具设计方案评价模型

将层次分析法(AHP)引人家具设计的方案评价与决策中.用层次分析法原理确立家具设计方案评价指标层次结构,计算与分析家具方案评价各层次指标的权值.第一,家具设计方案评价各属性的权值:美观属性(MG),42.86%;实用属性(SY),44.81%;经济属性(JS),12.34%;第二,家具设计方案评价二级评价指标的权值:家具造型(Kx),0.150 8;家具色彩(KS)0.127 0;家具装饰(KZ),0.150 8;家具功能(KG),0.150 8;家具材料(KC),0.146 5;家具工艺结构(KY),0.150 8;家具价格定位(KJ),0.123 4.同时构建了家具设计方案评价模型,用于指导家具设计.     

基于距离相关系数和KNN回归模型的森林蓄积量估测研究

【目的】探究Landsat8 OLI数据和KNN算法在森林蓄积量估测中的潜力。【方法】以湖南省湘潭县为研究区,采用Landsat8 OLI数据和同时期的二类调查数据,通过距离相关系数筛选特征,分别采用线性回归模型(MLR)、K-近邻模型(KNN)、距离加权KNN模型(DW-KNN)和优化欧式KNN模型(FW-KNN)对森林蓄积量进行估测。使用十折交叉方法进行精度检验,对检验结果进行对比分析。【结果】3种KNN模型的估测结果均高于传统的线性模型,并且在3种KNN模型中,FW-KNN算法效果最好,决定系数达到0.69,为3种模型中最高;3种KNN模型中,本研究优化欧氏距离KNN模型的估测精度最高,其均方根误差为30.3%,相比于传统KNN模型的均方根误差降低了5.1%,相比于DW-KNN模型降低了3.3%。【结论】采用DW-KNN蓄积量估测结果明显优于其他两种模型,说明通过特征与蓄积量的相关性优化样本间的距离是一种可行的KNN优化方法。     

一种基于体压分布和PCA-BP神经网络模型的办公椅舒适度测定方法

为了探索一种不依赖主观评价的办公椅使用舒适度测定方法,并建立一种可以直接用于产品评价以及设计研发辅助的办公椅使用舒适度评定模型,根据办公椅表面体压分布指标进行系统聚类,将26张实验椅聚类为5个类簇,综合分析各类簇办公椅表面体压分布指标的均值,将办公椅定义为5个舒适度等级。根据主成分分析法建立PCA-BP神经网络预测模型,使用表面体压分布指标预测办公椅舒适等级。结果表明:PCA-BP神经网络对各类簇办公椅平均预测误差为4.020%,对用于检测的3张办公椅预测结果符合办公椅表面体压分布特点,表明了该模型通过体压分布指标评定舒适度的可行性。通过系统聚类定义各类簇办公椅舒适度等级以及通过PCA-BP神经网络预测办公椅舒适度的方法是可行的,测定结果是可信的;该测定方法更加客观,能够避免主观评价随意性的缺陷;该模型使用时只需要测量办公椅表面体压分布指标值,可方便、高效应用在产品检测、评价以及新产品研发测试阶段,提高评价和设计效率。     

基于ANN的栓皮栎天然次生林直径分布模型研究

研究了伏牛山区栓皮栎天然次生林直径分布,以期为当地天然次生林优化林分结构、合理经营管理提供参考。以伏牛山区栓皮栎天然次生异龄纯林为研究对象,用连续调查的固定标准地为数据源,构建了ANN和负指数函数直径分布模型。拟合结果表明:①ANN拟合精度均在97%以上,负指数函数拟合精度在60%～80%,ANN拟合精度明显高于负指数函数拟合精度;②与传统建模方法相比,ANN不论树种、起源、林分生长曲线复杂度、分布曲线类型,均有极好的拟合效果;③随着林分年龄增加,偏度和峰值逐渐减小,林分直径分布由相对集中向相对分散转变。说明ANN具有无限逼近任意非线性的能力,可以用来拟合复杂的林分生长过程。     

基于MaxEnt模型的中国构树潜在适生分布研究

构树是桑科构树属植物,基于良好的经济价值和生态价值,2015年构树被确定为国家精准扶贫树种,构树扶贫成为国家战略,为了解构树在我国的潜在适生区,采用Maxent生态位模型,结合ArcGIS技术对构树在国内的潜在适生分布区域进行模拟预测。结果表明:(1)预测结果的精度采用ROC曲线法检测,结果显示数据精度为0.935,预测结果极准确,获得了较好的预测结果。(2)模型预测认为构树适生区域面积为307.104万km~2,适生区域占国土面积比例为31.99%;高适生区和极高适生区面积为178.752万km~2,占比为18.62%,长江流域、四川盆地、云贵高原和黄河流域部分地区为高适生区域。(3)降水和温度是影响构树潜在分布的气象要素。构树潜在适生区的研究对了解构树生物学特性具有重要意义,能够为合理制定构树扶贫开发政策提供参考。     

基于多距离度量kNN模型的森林蓄积量反演

【目的】森林蓄积量是衡量森林质量和生长状况的重要指标。利用遥感技术进行森林蓄积量反演相比传统的森林调查能显著提高森林资源调查效率,对快速获取区域范围森林生长状况,进行高效的资源利用和森林经营管理具有重要意义。【方法】以陕西韩城市为研究区,利用森林资源二类调查数据库提取森林蓄积量实测数据,结合Sentinel-2遥感影像进行森林蓄积量反演。通过线性逐步回归法和重要性评价法分别进行变量筛选,构建多元线性回归模型、支持向量机模型、随机森林模型和基于欧式距离、曼哈顿距离和马氏距离构建的kNN模型进行森林蓄积量估测,通过精度评价比较最终选择估测精度最高的模型进行研究区森林蓄积量反演。【结果】1）马氏距离是最适合构建kNN模型的距离度量。基于马氏距离构建的kNN模型在所有模型中实现了最高的估测精度,决定系数R2为0.66,均方根误差RMSE为10.02 m3/hm2,均方根误差相比随机森林模型、支持向量机模型和多元线性回归分别下降了3.9%、7.8%和29.9%;2）非参数模型在森林蓄积量估测中的精度显著优于参数模型。基于马氏距离构建的kNN模型、随机森林模型、支持向量机模型均方根误差相比多元线性...     

基于最小二乘法的厂用电负荷修正模型

目前,多数火电机组通过智能变送器判断负荷是否正常运行,然而当智能变送器故障或负荷尚未安装智能变送器时,故障将难以判断。设计一种基于最小二乘法的厂用电负荷修正模型,通过其中某一负荷的有功功率计算该母线段负荷有功功率,根据信息可靠程度判别系统内是否存在故障。仿真试验表明：该模型计算得出的母线段负荷有功功率与实际母线段负荷有功功率最大误差为6.43%,误差范围小于10%,有较好的实际应用价值。     

天然红松阔叶林林木分布格局研究的最小样本量

利用角尺度法分析了天然红松阔叶林林木个体的空间分布格局,采用数学模型对抽样点数与对应林木空间分布格局吻合率的关系进行拟合,将拟合方程二阶导数开始趋近于0的点对应的样点数确定为林木空间分布格局抽样调查的最小样本量,并利用9块模拟样地及2块厄瓜多尔天然林样地的资料进行分析,进一步求证最小样本量的合理性.结果表明,天然红松阔叶林空间分布格局调查的最小样本量为49.     

邻体干扰改进模型在竹类研究中的利用——以小蓬竹为例

依据改进的邻体干扰模型,利用喀斯特适生竹种小蓬竹样地实际调查的基株与邻体的数据,研究基株竹高、冠幅以及枝下高与干扰指数的关系,结果表明:基株的冠幅、树高与枝下高与干扰指数之间呈显著的负相关关系。不同样地因为密度不同,相同因子相同数值决定的干扰指数不一样。该研究结果为合理营造和经营竹类林分提供理论依据。     

基于层次分析法的橱柜方案模糊综合评价模型

结合橱柜方案的特点,探索了基于层次分析法的模糊综合评价模型在橱柜方案评价中的应用。首先采用层次分析法,构建了橱柜方案的评价指标体系并得出橱柜方案各属性的权重值,结果为经济性(44.3%)、环保性(22%)和功能性(14.1%)位列权重值前3位;然后结合模糊综合评价建立了橱柜方案的综合评价模型;最后通过实例验证,表明该评价模型在橱柜方案的综合评价中具有可行性和有效性,可为方案的评价及优选提供参考依据。     

基于变权欧式距离模型的森林流域地表水水质评价

为满足经济建设对木材及木质产品日益增长的需求,我国人工林的种植面积快速增加,其中,华南地区的桉树(Eucalyptus L’Hérit.)人工林的发展速度极快,至2008年我国桉树林面积为260万hm2[1]。桉树人工林在我国国民经济中发挥了很大的经济、社会和生态效益[2-4];然而,部分桉树种植区的居民甚至少数政府部门人员认为桉树污染水体,出现停