湖南省教育厅重点项目(11A128)
- 作品数：8 被引量：78H指数：5
- 相关作者：李建军王传立刘帅张会儒曹旭鹏更多>>
- 相关机构：中南林业科技大学中国林业科学研究院资源信息研究所湖南文理学院更多>>
- 发文基金：湖南省教育厅重点项目国家自然科学基金湖南省自然科学基金更多>>
- 相关领域：农业科学自动化与计算机技术更多>>
- 基于Voronoi图的林分空间模型及分布格局研究被引量：26
- 2014年
- 以南洞庭湖龙虎山次生林为研究对象,建立林分Voronoi图模型,通过该模型表示林分空间结构特征,提取林木空间量化信息。在此基础上,引入变异系数量化Voronoi多边形面积的变化率,将林木空间格局分析转化为计算Voronoi图变异系数,并将计算结果与角尺度作相关性比较。结果表明:林分Voronoi图模型能准确表达林木邻接关系、相邻木距离及角度、空间密度等重要空间信息;大尺度取样时(76m以上),变异系数趋于稳定,林分整体空间格局呈接近随机分布的轻度聚集;Voronoi图变异系数和角尺度存在显著的正相关关系,进一步说明本研究格局分析方法的可行性和有效性;受多种因素影响,乔木层主要树种在不同发育阶段的空间格局表现出强烈的时间和空间动态特性,且小径木多为聚集分布,大径木呈轻度聚集或随机分布。基于Voronoi图的林分空间模型及格局分析方法,从空间上表征林木的生长繁育特性、种内种间关系、资源及环境分布特征,为计算几何方法应用于林分空间经营提供了新的思路。
- 刘帅吴舒辞王红张江李建军王传立
- 关键词：VORONOI图角尺度
- 马尾松纯林叶面积指数和平均树高的协整模型研究被引量：3
- 2013年
- 依据森林资源二类调查,在全面踏查的基础上,分别于2006年、2008年和2012年调查了岳麓山马尾松纯林11块样地,地位指数为16,年龄为12～32年,并对其进行了叶面积指数与平均树高的分析。结果表明,通过ADF检验分析可知,叶面积指数为I(2),平均树高为I(2),它们具有协整关系。采用Engle和Granger提出的两步检验法检验,叶面积指数对平均树高的回归方程非均衡误差是平稳的,它们的长期均衡方程为:lny t=1.246 7 lnx t-0.282 2+εt,根据Hendry提出的方法建立短期误差修正方程为:△lny t=0.750 8+0.030 7△lnx t-1.138 8εt-1。叶面积指数对平均树高的长期弹性系数为1.246 7,短期弹性系数为0.030 7,误差修正系数为-1.138 8,表明平均树高对长期均衡的短暂偏离,要在下一期进行反向修正。该模型系统具有良好的拟合性,模型决定系数R2=0.859 1,模型显著性水平P=0.000 0。从模型分析可以得到林分叶面积指数的适当调整有利于林分平均树高的生长,在马尾松次生林经营中多注重叶面积的培育,有助于叶面积发育和树高的生长,最终促进整个林分的生长。
- 王传立李建军王萍
- 关键词：马尾松协整模型叶面积指数平均树高误差修正模型
- 南洞庭湖湿地龙虎山次生林林分空间结构研究被引量：4
- 2012年
- 为了优化洞庭湖湿地典型森林类型林分空间结构,充分发挥湿地森林涵养水源、保持水土和调节气候等多项功能,以南洞庭湖湿地龙虎山林场次生林群落为研究对象,依据现代森林生态和森林经理学原理,在现有林分空间结构分析方法的基础上,应用混交度、大小比数分析林分空间结构的树种隔离程度和林木大小分化程度,并提出应用角尺度和空间密度指数在分布角度和林木分布密度上分析林分空间分布格局的新方法,克服了传统研究中用角尺度不能确切反映树木个体之间距离的不足。结果表明:南洞庭湖龙虎山林场次生林林分1、2、3、4的混交度分别为0.29、0.43、0.46、0.16,属于弱度混交与中度混交的过渡类型,树种隔离程度不高,与多次人为干扰有关;平均大小比数分别为0.45、0.43、0.7、0.22,其先锋树种生长优势明显;平均角尺度分别为0.65、0.47、0.53、0.40,平均空间密度指数为0.65,其值分布在[0.485,0.806]的区间,总体分布格局呈均匀分布向随机分布演替的趋势,接近于近自然的随机分布状况。龙虎山林场次生林群落林分空间结构是洞庭湖湿地区域森林生态系统空间结构恢复和近自然经营研究的较理想的森林群落。
- 李建军陈端吕谭骏珊臧颢曹旭鹏
- 关键词：混交度角尺度
- 水源涵养林健康评价指标系统的结构解析被引量：11
- 2014年
- 针对森林健康评价指标过多、过泛、可操作性不强、含义不清的现状,在深入分析西洞庭湖区水源涵养林结构特征的基础上,从系统活力、林分结构、系统恢复力、林地环境和森林经营5个方面筛选30个指标建立林分尺度水源涵养林健康评价指标体系。依据系统科学原理,应用改进解析结构模型法系统分析了水源涵养林健康评价指标系统的结构层次关系和指标之间的相互关系,提出了经结构解析的水源涵养林健康评价指标系统。在此基础上,应用熵修正与AHP赋权相结合的方法对指标及因子进行定量化研究。结果表明:水源涵养林健康评价指标系统是一个5级递阶系统,单位面积蓄积量、林分平均树高、林分平均胸径、年蓄积生长量等处于第1级系统的指标对水源涵养林健康影响最大,处于第5级系统指标(枯死倒立木株数)对水源涵养林健康影响最小。经过系统结构解析使建立的森林健康评价指标系统结构层次关系明晰,结构关系良好,根据递阶系统层次关系得到较合理的指标权重,可信度提高,且更符合实际情况,可望为水源涵养林健康评价和健康经营实践提供理论依据。
- 李建军张会儒熊志祥王传立刘帅
- 关键词：水源涵养林森林健康评价
- 水源涵养林多功能经营结构优化模型初探被引量：12
- 2012年
- 从林分空间结构、树种结构和林木健康状况三个方面筛选7个因子,应用非线性多目标规划法确定水源涵养林多功能经营结构优化目标,定义目标函数-林分空间结构均质性指数,以林分树种多样性和空间结构等为约束条件建立水源涵养林多功能经营结构优化模型。以择伐和补植为优化的经营措施,对南洞庭湖湿地区域现实次生林典型林分进行空间结构优化实践。结果表明,通过模型的空间结构优化和调整,研究林分的空间结构得到了明显的改善,且树种多样性和林分健康状况并未降低。说明建立的优化模型能较有效地指导水源林多功能经营和林分结构优化以及生态系统的稳定,且实际使用方便,可操作性强,对保护和恢复水源林生态系统具有重要的现实意义。
- 李建军张会儒王传立臧颢曹旭鹏
- 关键词：水源涵养林林分空间结构
- 洞庭湖森林生态系统空间结构均质性评价被引量：11
- 2013年
- 以东、南、西洞庭湖区域君山岛、龙山、赤山岛龙虎山林场、明朗山、常德林场、和洑林场和桃源县天然次生林为对象,借鉴生态学有关生态系统内部均衡和均质原理,在森林生态系统(斑块)尺度,从空间结构的混交、竞争、空间分布格局3个方面分析提出空间优化的均质性目标、均质性指数及均质性评价方法和评价标准。结果表明:15个洞庭湖湿地调查林分平均均质性评价指数为0.2517。均质性评价的5个等级中处于1级和2级的林分为12个,占80%,处于3级的林分只有3个,仅占20%。说明洞庭湖各林分整体上在空间结构、生长环境和树种优势度等方面不具有明显优势,离理想空间结构差距太大;按照高程不同,洞庭湖湿地从湖沼到丘陵岗地,林分空间结构均质性特征逐渐增强。森林生态系统空间优化均质性目标及均质性指数的提出是森林可持续经营空间途径的拓展,为森林经营的理想空间结构及其表达探索一条新途径。
- 李建军刘帅张会儒邝祝芳王传立张江曹旭鹏
- 关键词：洞庭湖湿地林分空间结构
- 基于改进PSO的洞庭湖水源涵养林空间优化模型被引量：20
- 2013年
- 以结构化森林经营思想为理论基础,从与水源林涵养水源、保持水土功能密切相关的林分物种组成(树种混交)、种内及种间竞争、空间分布格局、垂直结构4个方面选择混交度、竞争指数、角尺度、林层指数、空间密度指数、开阔比数作为水源林健康经营和林分空间结构优化的目标函数,建立洞庭湖水源林林分多目标空间优化模型,应用改进的群智能粒子群算法求解林分空间结构优化模型,并针对模型输出的目标树空间结构单元制定周密的经营策略。研究结果表明,优化模型能准确定位林分空间关系的薄弱环节,调控措施能显著改善林分空间结构,有利于促进森林生态系统的正向演替,为恢复洞庭湖水源林生态功能和健康经营提供理论依据和技术支撑。应用优化模型进行水源涵养林健康经营突破了传统森林经营模式,为智能信息技术在森林空间经营中的应用提供了新的思路。
- 李建军张会儒刘帅邝祝芳王传立臧颢曹旭鹏
- 关键词：林分空间结构粒子群优化森林健康经营
- 毛竹导热系数非线性拟合的PSO-BP模型
- 2012年
- 应用粒子群优化算法(particle swarm optimization,PSO)训练多层前馈(back propagation,BP)神经网络,提出毛竹导热系数的PSO-BP模型,将神经网络的学习过程映射为粒子群体的迭代寻优过程,达到优化神经网络权值及阈值的目的。结果表明:毛竹导热系数PSO-BP模型在泛化性能、拟合精度、训练及验证误差等方面均优于标准BP网络模型。
- 吴舒辞刘帅李建军沈学杰王传立
- 关键词：神经网络粒子群优化算法
