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【目的】研究帽儿山林场森林景观格局的动态演变,分析其变化规律和驱动因素,进一步提出合理有效的改进措施,为森林可持续经营提供指导。【方法】以1983、1993、2004、2016年共4期二类调查数据为基础,采用面积转移矩阵、景观格局指数及结构方程模型等方法对帽儿山林场森林景观的动态变化及影响因素进行分析。【结果】1)2016年有林地占区域总面积的86.77%,是林场景观的基底,有林地景观以软阔叶混交林、硬阔叶混交林为主;有林地景观面积总体呈现上升的趋势,1983—1993年间有林地景观面积减少了378.6 hm2,1993—2004、2004—2016年间面积分别增加了1 730.8 hm2和499.4 hm2;由于自然环境和人为干扰的影响,有林地中各类植被也发生了不同程度的变化,相比1983年,2016年软阔叶混交林面积减少了1 183.20 hm2,杨树林面积增加了1 618.89 hm2,硬阔叶混交林面积增加了1 457.07 hm2,针阔叶混交林面积... 相似文献
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基于形态结构特征参数的樟子松人工林单木可视化研究 总被引:3,自引:0,他引:3
为更加直观地展示樟子松人工林单木的整个生长过程,将系统分析方法和数学建模技术应用于樟子松人工林单木的形态模拟。通过对樟子松人工林单木形态数据的定量分析,结合前人的研究成果,构建了樟子松人工林单木形态模拟模型,并以VC++6.0为开发平台,利用OpenGL构建了樟子松人工林单木生长模拟系统,整个系统由形态模型模块、树冠结... 相似文献
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基于森林空间收获问题的模拟退火算法邻域搜索技术比较 总被引:1,自引:1,他引:0
邻域搜索是当前提高启发式算法求解效率的核心技术之一,然而近期关于该搜索策略的性能却产生了较大争议。模拟退火算法作为一种典型的启发式算法,已广泛应用于一系列的林业规划问题。为此,本研究以模拟退火算法为例,系统评估2种不同邻域搜索技术在森林空间收获安排问题中的应用效果。规划模型以50年规划周期(10个规划分期)内的最大化木材收获为目标函数,以蓄积均衡收获、蓄积期末存量、单位限制模型和绿量限制等为主要约束条件。测试方法以模拟退火算法为原型,以每次优化过程中随机选择的小班数量为标准,共包括1-邻域和2-邻域2种不同的搜索技术。模拟规划数据由3个假设的栅格数据集组成,其共产生了3293个(林分Ⅰ)、29536个(林分Ⅱ)和81625个(林分Ⅲ)0-1型决策变量。研究结果表明:模拟退火算法2-邻域搜索技术能够提高各规划问题的最大目标函数值;但当规划问题的决策变量数(或小班数量)较大时(即林分数量≥3600),单纯增加邻域范围并不能提高规划问题的平均目标函数值。因此,鉴于模拟退火算法的优化结果对规划问题具有较高的敏感性,因此森林经营决策人员应慎重选择模拟退火算法邻域搜索作为相关规划问题的优化求解技术。 相似文献
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【目的】定量研究凉水自然保护区不同森林类型斑块的空间格局及关联性在近40年内的动态变化特征,以期为保护区有效管理提供理论依据和技术支撑。【方法】以凉水自然保护区1974—2009年共4期森林资源二类调查数据为基础,采用O-ring统计函数分析该地区6种森林类型(即天然红松林PK、天然红皮云杉-冷杉混交林PA、天然山杨-白桦混交林PB、天然针叶混交林CF、天然针阔混交林CB和天然阔叶混交林BF)斑块的空间分布格局及关联性随时间的动态变化。【结果】1974—2009年间,研究区域不同森林类型面积发生显著变化,其中PK和PA面积基本保持不变,而其他类型(即非林地以及少量的兴安落叶松人工林、红松人工林)和PB面积显著减小,大量转化为CF、CB和BF;因早期森林采伐和复杂生境的影响,各森林类型斑块在不同时期均呈显著随机分布特征,约占总体的92. 74%;各森林类型斑块对间的关联性以空间不关联为主,约占总体的71. 29%,且随恢复时间的增加而降低,而空间负关联所占比例则随恢复时间有所增加,但空间正关联所占比例则始终保持稳定,平均为6. 56%; 15组森林类型斑块对间的空间关联性可分为3类,第Ⅰ类的空间关联性由早期的无关联性逐渐向后期的小尺度不关联而大尺度正关联的格局过度,包括PKPA,第Ⅱ类空间关联性由早期的无关联性逐渐向后期的负关联或波动于不关联和负关联之间的格局演变,此类包括9组(PKCB、PKBF、PAPB、PABF、PBCB、PBBF、CFCB、CFBF和CBBF),而第Ⅲ类的空间关联性则始终以空间不关联为主,包括5组(PKPB、PKCF、PACF、PACB和PBCF)。【结论】经过60余年(1952年停止采伐)的有效保护,凉水自然保护区内森林类型的面积结构得到显著优化,但其景观结构仍处于恢复阶段,区域内各森林类型斑块在不同时期均呈显著的随机分布特征,不同森林类型斑块对间的空间关联性仍相对较弱且不稳定,仍有待进一步的严格保护。 相似文献
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随着3S技术及其产业的快速发展,高素质应用型人才的培养变得尤为迫切。"遥感数字图像处理"是地理信息科学(GIS)专业的核心课程之一,是GIS专业课程体系建设的一个重要环节。针对该课程教学中存在的"课程理论性强,学生体验感差""依赖现有软件,适应能力不足""编程会而不精,缺乏实践能力"等问题,探索了成果导向教育在该课程教学中实施的可行性。首先,根据就业市场需求采用反向设计原则明确该课程的学习成果,强调对学生应用编程思维实现遥感数字图像处理能力的培养;其次,根据该课程知识体系特点,将其归纳为4个教学模块、11个教学章节,并进一步明确各教学模块的授课内容和培养学生能力的预期;第三,以学生通过学习该课程后能具备什么样的能力为主线,从课堂教学、实践教学以及科研教学方面探索提升学生学习成果的有效途径;第四,该课程考核方式由单一的知识体系考试型向对学生学习过程和学习成果的综合评价上转变,突出评价主体的多元化、评价内容的多维化以及评价方法的多样化等特点。教学改革实践表明,"遥感数字图像处理"课程教学改革调动了学生学习的积极性和主动性,提升了学生应用编程思维实现遥感数字图像处理的能力。 相似文献
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樟子松人工林空间结构优化及可视化模拟 总被引:7,自引:0,他引:7
为实现人工林的近自然化改造,以帽儿山樟子松人工林为研究对象,以可视化模拟为手段,以林分空间结构优化为目标,以常用空间结构参数(角尺度、混交度、大小比)为切入点,按照森林演替的一般规律构建樟子松人工林的空间结构优化方案,并将其与林分三维可视化模拟模型进行耦合,建立樟子松人工林三维可视化经营模拟系统.模拟实例表明:林分的平均角尺度从0.461提高到0.487,林木分布格局由均匀分布变为随机分布;林分混交度由0.284上升到0.308,混交程度得到提高;林分大小比由0.515变为0.481,林木个体生长的优势程度得到提高;基于林分空间结构的择伐,使林分空间结构得到了显著优化.该系统可以在虚拟森林环境中实现对森林经营过程的模拟、经营方案的评价和优化、林分未来生长状况的预测以及森林经营活动对林分结构的影响,为我国人工林的科学经营和管理提供一个全新的平台. 相似文献
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采用大兴安岭地区盘古林场2011及2012年天然落叶松林实测碳储量数据,分析林木各器官(树干、树枝、树叶、树根)及全树的碳密度与海拔、郁闭度、坡位及林分密度的关系。基于空间克里格插值原理,利用Arc GIS空间分析软件分别绘制该地区各器官及全树的碳密度空间分布图。结果表明:天然落叶松林各器官及全树的碳密度与海拔、郁闭度和坡位都有密切的关系。各器官及全树均在633~683m的海拔范围内达到最大值;在0.4~0.5的郁闭度范围内达到最大值;不同坡位上各器官及全树碳密度按下坡、山谷、平地、上坡的顺序而逐渐降低;在林分密度为3022~3521株/hm2的范围内,各器官及总量的碳密度达到最大值。利用空间克里格插值能够很好的进行空间林木各器官碳密度分布的估算,树干的碳密度变化范围是5.99~46.33 t/hm2,树枝的碳密度变化范围是0.31~2..92 t/hm2,树叶的碳密度变化范围是0.27~0.78 t/hm2,树根的碳密度变化范围是2.25~20.39 t/hm2,全树的碳密度变化范围为6.43~60.40 t/hm2。综上所述,大兴安岭地区天然落叶松不同器官的碳密度变化范围是不同的,而且其变化规律与林分因子之间的关系也不同。因此,应该分器官研究其碳密度变化规律。 相似文献
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目的 研究林分空间结构对兴安落叶松单木直径生长的影响,为大兴安岭天然落叶松次生林的有效恢复提供理论依据和技术支撑。 方法 以大兴安岭天然落叶松次生林为研究对象,基于塔河林业局盘古林场50株兴安落叶松解析木数据,采用S-Plus软件中的NLS函数对8种常用的林木生长模型进行拟合优度评价,进而确定最优基础模型;通过再参数化方法,考虑常用林分因子、单木因子、物种多样性以及林分空间结构等参数对林木直径生长的影响;最终,采用NLME函数构建兴安落叶松单木直径生长的最优混合效应模型,并系统评价不同模型的拟合优度。 结果 兴安落叶松单木直径生长的最优基础模型为Mitscherlich方程(调整系数Ra2 = 0.6285),其参数a分别与林分平均树高、单木胸径、混交度和角尺度显著相关,而参数b则与林分平均胸径和竞争指数显著相关;据此,建立的兴安落叶松广义直径生长模型的Ra2值相较基础模型提升约31%(Ra2 = 0.8264);通过引入随机参数(参数a1)、异方差函数(幂函数varPower)、时间序列函数(高斯结构corGaussian),单木水平的混合效应模型进一步将Ra2值提升约17%(Ra2 = 0.9710);五折交叉检验结果表明,混合模型的调整系数、平均绝对误差和均方根误差分别为0.9838、0.56 cm和0.72 cm,能够满足单木直径生长预测的需要。模型模拟结果表明,单木直径生长量随着单木胸径、角尺度和混交度的增加而增加,但随着林分平均胸径、平均树高和竞争指数的增加而减小;当各变量数值每增加10%时,其对应的胸径生长量依次为:+0.45 cm、+3.62 cm、+4.71 cm、−0.34 cm、−0.21 cm和−0.73 cm,但取决于不同的林分特征和生长阶段。 结论 林分角尺度、混交度和竞争水平对兴安落叶松单木直径生长具有显著作用,在后续森林经营中应通过合理的采伐来降低林木的竞争水平,并注重创建和维护林木的随机分布格局和混交程度。 相似文献