近景摄影测树技术研究

用近景摄影测量方法测树的步骤是＂相机校检——模型系数解算——坐标反算——计算胸径树高＂。本论文采用普通数码相机作为摄影设备,论文首先着手于如何对相机进行校检;接着论文研究了如何用近景摄影的技术测树,近景摄影测量的方法对其胸径和树高进行了测量,并用传统的方法实测了这些立木的胸径和树高值,将两组数据作比较分析,得出用近景摄影技术测树所能达到的精度,验证该方法的可行性。     

基于多站扫描的点云特征参数与材积结构动态分析

【目的】采用地面激光雷达(TLS)进行多站点扫描获取立木的点云信息,提取有关点云分布的特征参数,拓展立木测树因子,建立基于特征参数的材积模型。【方法】以马褂木(Liriodendron chinense)人工林为研究对象,利用点云数据提供的立木上部直径(d)、树高(H)等因子对两期(2014、2017年)林分结构变化进行分析;设计并提取基于TLS点云的特征参数高度累计百分比,同时提取了其他与高度相关的特征参数作为一组变量;将提取的立木胸径(DBH)与特征参数作为另一组变量;最后分析特征参数、胸径与材积的相关性,通过逐步回归法分别建立基于两组变量的材积模型,并分析两期材积的动态变化。【结果】选用特征参数H₂₅与H_{t, var}(点云高度方差)拟合两期材积模型,其决定系数R²分别为0.771 1、0.742 6;利用特征参数H₂₅与胸径拟合,模型预测精度有明显的提升。以上两组材积模型预测各径阶材积变化,其模型值与实测值无显著差异,R²均高于0.9。【结论】研究提取的高度累计百分比与立木测树因子紧密相关,可以很好地反演林木的动态结构。研究建立的材积模型均有较高的精度,可用于林木材积动态变化监测,为地面激光扫描点云参与森林资源动态监测提供理论参考。     

森林植物立木种群静态生命表的一种编制方法

本文讨论了利用胸径和树高以确定森林群落植物立木种群个体年龄级的方法的可行性，并介绍了如何以此方法进行野外调查进而建立植物立木种群的静态生命表。     

基于综合技术开发的GNSS森林调查仪研发与应用

为解决在林业调查工作中固定样地建设与复位和森林调查数据记录与解算过程分离的问题,以嵌入式开发为基础,基于ARM11平台和WinCE系统,并融合Cordova移动端开发,在PDA端内置平均胸径、平均树高、林分密度、森林蓄积量等算法,开发了集测树系统与测绘系统于一体的森林调查装备.仪器体积小、重量轻、功能全面、便于携带,并通过内置的G PRS信号传感器对结果数据进行实时传输,并以北京鹫峰为实验场地对仪器的可用性及稳定性进行检验,经验证,该手持式森林资源调查仪器可全面解决森林资源调查中的固定样地建设与复位及森林调查数据记录与解算内外业分离问题.     

基于区域增长与边缘检测的立木图像信息提取

为建立自动立木测量系统，实现林木资源调查管理的信息化、自动化和精确化，本研究提出一种基于区域增长和边缘检测的立木图像信息提取方法。通过颜色分量对标定参照物进行提取，以主干基部区域为种子区域对立木主体进行增长，遇到边缘时停止：再利用数学形态学对其进行处理，得到需要的立木主体部分。根据标定参照物所得到的参数。由摄影测量学求得树干的胸径、侧枝粗细、枝下高等信息。研究表明，该方法在提取标定物和树干轮廓方面更为有效，对立木信息的自动提取更加方便精确。     

基于多元统计分析的南方红豆杉幼林修枝技术

为优化南方红豆杉幼林修枝技术,以福建省13年生南方红豆杉为研究对象,分析修枝木的树高、胸径与修枝强度对修枝2年后的林木生长与干形形质的影响。采用主成分聚类分析方法,依据参试的31株南方红豆杉单木修枝后的生长及形质性状的综合得分值进行系统聚类,确定最优的修枝木类群,估算最优类群总体参数,实现目标树修枝精确且优化。结果表明:修枝对单株材积和形数的影响随着修枝时间推移而变大; 2年后修枝木的树高、胸径与修枝强度对修枝后的生长与干形形质有着显著影响,进行目标树选择与修枝强度优化十分必要。在99%置信区间内,南方红豆杉目标树合理的修枝强度(相对高)为0.272 9～0.319 1,目标树要求树高501.55～527.45 cm,胸径11.93～13.56 cm。     

水杉原生母树种群研究

通过野外调查,采用样方数据进行方差均值比的方法分析水杉原生母树空间分布格局,结果呈明显的集群分布.以10m为步长,对水杉原生母树进行树高分级,分析树高结构.参考树体生长势,结合对当地村民的走访,对水杉原生母树年龄作了估测.现存水杉原生母树种群径级结构呈瓮型金字塔,为衰退种群.胸径在40~99cm的母树个体数多,有5 221株.胸径在60~99cm时,胸径生长速率最大;胸径在40cm以下时,树高生长速率最大;而胸径在80~99cm时,是其旺盛生长期.胸径在120cm以上的母树,仍然处于良好的生长状态.     

冀北山地白桦树种生长预测模型研究

树高、胸径和冠幅等林分参数不但可以预测森林蓄积量、生物量、林分结构等,还是森林资源调查及经营效果评价的重要因子。建立树高、胸径和冠幅预测模型可以为森林资源质量和林木生长状况的评价提供支撑。本文以冀北崇礼山地白桦树高、胸径及冠幅的实地测量数据为基础,采用林木生长常用的4种基础回归模型和2种经验模型进行生长关系预测研究。在所选取的基础回归模型和经验模型中,确定Richards经验模型为预测该地区白桦树高-冠幅、胸径-冠幅及树高-胸径关系的最佳模型,R~2为0.8以上。同时模型简单的幂函数和线性函数的拟合度也较好,对冀北崇礼山地的白桦生长研究也具有较强的适用性,模型精度评价指标决定系数R~2与经典Richards模型相差在8%以内。基于Richards经验模型构建的冀北崇礼山地白桦树高、胸径和冠幅生长关系,模型的精度评价指标较高具有一定的统计学意义,对冀北崇礼山地白桦的林分参数预测有重要的参考价值。     

基于Android的移动警务系统开发

本文基于Android系统开发,实现一套Android客户端软件和完善的后台服务功能来完成警务系统功能。该系统主要包括后台数据库服务器、WEB服务器、无线网络、Android前端等部分。客户端Android系统智能手机具有前端处理与计算能力,而且通过中国移动无线网络访问WEB服务器,如果需要数据访问,则访问后台数据库。本文介绍了系统架构的设计与搭建、技术选型、后台数据库的设计与实现、基本警务服务功能的分析、设计与开发。     

基于L-M算法的林分径级材种出材率BP网络模型

以杉木人工林伐区设计书与检尺码单资料为基础,选择平均胸径、平均树高、立木密度、每hm2蓄积量、郁闭度、林龄、立地类型为输入神经元,应用L-M算法对各径级材种出材率进行BP网络模型模拟预测及精度检验.结果 表明,基于L-M算法的林分材种出材率BP神经网络模型具有较高精度,可为林分经验材种出材率表的编制提供一种新的思路与方法.     

突变论尖角模型在树材积估算中的应用研究

为了研究树木的生长是否也存在突变的问题,将突变论的尖角模型理论应用于我国北方——内蒙古赤峰市旺业甸林场10个常见树种单木材积的测定和计算。选取10个北方常见树种,对其树高(H)、胸径(D)、材积(V)、地径(D0)等参数进行测定,并以此作为真值,利用改进差分进化算法对建立的"材积–树高–胸径"模型进行内符合精度检验,利用边缘树种对模型进行外符合精度检验,比较模型计算值与仪器测量值之间的差异。在经过一定的迭代之后,结果表明:模型的总体相对误差RS在[0.001,0.05]范围,平均相对误差E在[-0.11,0.02]范围,总体预估精度P大于80%,说明模型拟合较好,即突变论中的尖角模型理论适用于我国北方10个树种单木材积模型的建立,同时说明随着树木的不断生长,当树高达到一定高度时,材积将遵循突变论的尖角模型理论。这是突变论的尖角模型理论首次应用到单木材积的测定,并得到较好的拟合结果。同时,在不连续的测量状态下建立的突变低维模型为树木材积的研究和各树种间的空间竞争研究提供了一定的理论和实践依据。     

黄龙山林区白皮松天然次生林生长规律研究

【目的】为实现陕西省白皮松天然次生林的合理经营,建立符合其生长规律的模型,为科学抚育较大树龄的天然次生林提供决策依据。【方法】以陕西省黄龙山林区白皮松天然次生林为研究对象,选择标准木进行树干解析,采用人工神经网络(ANN)和3种常见的理论函数建立了胸径、树高、材积生长模型,并绘制生长曲线图对林区内白皮松天然次生林生长规律进行分析。【结果】①采用人工神经网络建模技术构建的胸径生长量模型、树高生长量模型、材积生长量模型优于3种传统模型。②所建神经网络模型在拟合生长缓慢的白皮松生长过程方面具有较好的应用推广能力。③白皮松胸径速生期为30~60 a,胸径连年生长量在120 a达到最大值;20~30 a为树高生长的速生期,树高连年生长量在30 a达到最大值;白皮松材积生长速生期为110~130 a,材积连年生长量在130 a达到最大值。在135 a时,黄龙山林区白皮松还未达到数量成熟龄。【结论】所建神经网络模型能为黄龙山林区白皮松古树研究奠定基础,生长规律的研究可以为不同阶段白皮松经营提供参考。     

基于树高和冠幅的广西桉树二元立木材积模型研建

激光雷达在获取树高和冠幅等森林资源信息方面具有无可比拟的优越性,构建基于树高和冠幅的二元立木材积模型,可为激光雷达技术在森林蓄积量估测应用中提供计量依据。通过测定广西桉树（Eucalyptus）典型分布区448株样木的树高、冠幅、胸径等因子,采用非线性回归估计方法建立树高冠幅二元材积模型、树高一元材积模型、胸径树高二元材积模型、胸径一元材积模型和冠幅一元材积模型,并对模型进行检验评价。建立的5个模型确定系数分别为0.969,0.875,0.994,0.945和0.588,总体误差分别为0.29%、-1.94%、-0.26%、1.88%和-2.82%,模型预估精度分别为97.75%、95.38%、99.14%、96.95%和91.72%;树高冠幅二元材积模型的模型总体检验、分树种检验、分段检验、分区检验和五折交叉检验,均符合林业数表编制的相关要求。树高冠幅二元材积模型各项指标显著优于树高一元材积模型和冠幅一元材积模型,与胸径树高二元材积模型接近,完全符合林业数表编制要求,可应用于基于机载激光雷达的森林资源调查和监测。     

基于抽样技术的树木叶片数的估算——以樟树为例

本文基于抽样技术和回归分析,结合一些容易观测的樟树的样本信息,包括樟树的高度、冠幅、胸径,和第一、二级枝条数量等信息,实现了樟树叶片数量的快速测算。结果表明,一棵7⁹米高的樟树的叶片数量在11000至24000个单位左右,并且主要与樟树高度和第二级树枝数目有关。该模型估计误差较小,稳健性良好,具有一定的实际应用与推广价值。     

主伐龄期马尾松半同胞子代测定林的变异分析及选择

为了评价和筛选优良马尾松种质资源,对3块已达主伐年龄(27、28、29 a)的马尾松半同胞子代测定林生长及形质性状进行分析和遗传评估。结果表明:各子代测定林生长和形质性状在家系间差异均达显著或极显著水平,家系的树高、胸径、材积、冠幅、枝下高受中度或中度以上遗传控制,具有很强的家系及家系内单株选择潜力; 遗传和表型变异系数以材积最大,胸径居中,树高较小。性状间表型和遗传相关分析表明,树高、胸径、材积之间呈强度遗传和表型正相关关系,冠幅、枝下高与各生长性状间呈中等偏上的正相关。利用多性状综合选择指数法评选出21个马尾松优良家系,其平均树高、胸径和材积分别为14.05 m、17.07 cm和0.157 6 m³,平均遗传增益分别为7.65%、12.33%和39.21%。利用家系-单株联合选择法评选出54个优良单株,其平均树高、胸径和材积分别达到15.53 m、24.98 cm和0.341 4 m³,平均遗传增益为13.61%、44.95%和164.98%。试验结果可为西南地区马尾松种子园定向培育供应良种,也可用于选择高世代种子园的建园材料。     

生态营林桉树人工林林木生长动态分析

为阐明轮伐期内不同类型桉树(Eucalyptus spp.)人工混交林的生长动态特征及变化规律，选择于2012年在中国林业科学研究院热带林业实验中心青山实验场采用生态营林制度营造的桉树×降香黄檀混交林(Eucalyptus×Dalbergia odorifera,MED)、桉树×望天树混交林(Eucalyptus×Parashorea chinensis,MEP)、桉树×红锥混交林(Eucalyptus×Castanopsis hystrix,MEC)和桉树纯林(PEU)为研究对象，设置固定监测样地，基于桉树第一轮伐期内的3次林分调查(2014、2016、2018年),分析不同混交林桉树和珍贵树种的胸径、树高、单株材积和林分蓄积量动态变化特征。结果表明，监测期内，4种林分类型林木胸径、树高、单株材积和林分蓄积量均随林龄显著增加；混交林中降香黄檀、红锥及望天树均可显著促进桉树胸径、树高、单株材积及林分蓄积量的生长，促进作用大小表现为MED>MEC>MEP;不同混交类型中珍贵树种的胸径、树高、单株材积及林分蓄积量均表现为MEC>MEP>MED,林分总蓄积量表现为ME...     

闽楠优树子代测定林生长性状差异及聚类分析

调查分析福建省永安国有林场8个种源43个家系的8 a生闽楠优树子代测定林.结果表明:不同家系间胸径、树高、材积等性状生长差异极显著.平均胸径6.14 cm,变异系数23.35%;平均树高4.98 m,变异系数21.16%;平均材积0.009 1 m3,变异系数60.11%.不同家系胸径、树高、材积的遗传力分别是86.32%,96.23%,88.84%.对胸径、树高、材积进行系统聚类分析、综合排序,开展闽楠优良家系选择.入选家系按排序分别为NP606,NP617,NP607,NP602,Sx04,Yp602,NP608,NP601,入选的优良家系可用作闽楠育种群体和无性繁殖材料.     

西南桦红椎混交林的生长动态及林木形质分析

【目的】探索西南桦与红椎"丛状行间"同龄混交林的生长动态和树干形质特征,为其大径材培育提供参考。【方法】以11年生西南桦与红椎"丛状行间"同龄混交林为对象,选取9株西南桦和10株红椎样木进行树干解析,分析混交林不同树种的生长动态、径阶蓄积构成、干形、冠高比和树干分杈率等。【结果】西南桦平均木和优势木的胸径生长速生期(连年生长量>1.0 cm)分别在第3~7年和第3~9年;红椎平均木的胸径生长速生期在第4~8年,优势木胸径生长速生期从第3年开始,直至第11年仍未结束。西南桦平均木和优势木的树高生长速生期(连年生长量>1.0 cm),分别在第1~7年和第1~8年;红椎平均木的树高生长速生期主要在第3~7年,优势木树高的生长速生期在第1~7年。西南桦平均木和优势木单株材积的生长速生期(连年生长量>0.01 m;)起始时间分别在第6年和第5年,二者直到第11年仍未结束。在造林后11年内,红椎平均木单株材积的生长量仍处于缓慢增长期。从第4年起,西南桦平均木胸径、树高和单株材积的总生长量开始显著高于红椎平均木对应生长量(P<0.05);西南桦优势木胸径、树高和单株材积的总生长量分别从第5、8、5年开始显著高于红椎优势木对应总生长量(P<0.05)。二元材积模型(V=a×10^-4×D^b×H^c)对西南桦与红椎的单株材积拟合及预测效果较好。在11年生混交林中,西南桦和红椎的径阶蓄积分布近似正态分布,西南桦和红椎优良级干形的林木比率分别为67.71%和97.31%,两树种树干分杈率均低于6.0%。【结论】在中幼龄期,西南桦处于混交林上层。西南桦与红椎的"丛状行间"同龄混交经营,有利于塑造西南桦与红椎的优良树干形质和林木生活力。西南桦与红椎优势木的胸径和树高生长速生期比其平均木的速生期长。     

降香黄檀生长和材性性状种源差异及早期选择

【目的】 研究目前收集的濒危树种降香黄檀种源的生长和材性性状差异,为广东地区降香黄檀造林提供优良种源。【方法】 对广东省阳江市11年生降香黄檀种源试验林进行调查分析,观测树高、胸径、单株材积、木材基本密度和心材比率,在生长和材性性状统计分析的基础上,分析性状与产地地理气候因子的相关性,并依据聚类和隶属函数分析结果进行早期速生优质种源选择。【结果】 8个种源降香黄檀各性状间均存在显著差异,其中材积和心材比率在种源间的差异最大。胸径和单株材积在种源间的差异达到极显著(P < 0.01)水平,其余3个性状在种源间的差异均达到显著水平( P < 0.05)。降香黄檀各性状间存在一定的相关性,心材比率与胸径性状呈极显著正相关( P < 0.01)。降香黄檀木材基本密度的种源变异主要受种源地年降雨量和年均气温影响,来自年降雨量较少、气温较低地区的降香黄檀种源,其树高、胸径和材积等生长量较大,木材基本密度较大,心材比率也较高。依据相关分析及聚类分析的结果,可以将8个种源大致划分为具有明显地理格局的两类:一类为东部沿海种源,另一类为中西部山脉种源。 【结论】 降香黄檀的遗传分化与年降雨量和年均气温均有一定的关系。初步挑选出生长快、材质优,心材比率高的白沙种源可作为适宜广东地区造林的降香黄檀优良种源。     

西南桦红椎混交林的生长动态及林木形质分析

【目的】探索西南桦与红椎"丛状行间"同龄混交林的生长动态和树干形质特征,为其大径材培育提供参考。【方法】以11年生西南桦与红椎"丛状行间"同龄混交林为对象,选取9株西南桦和10株红椎样木进行树干解析,分析混交林不同树种的生长动态、径阶蓄积构成、干形、冠高比和树干分杈率等。【结果】西南桦平均木和优势木的胸径生长速生期(连年生长量>1.0 cm)分别在第3~7年和第3~9年;红椎平均木的胸径生长速生期在第4~8年,优势木胸径生长速生期从第3年开始,直至第11年仍未结束。西南桦平均木和优势木的树高生长速生期(连年生长量>1.0 cm),分别在第1~7年和第1~8年;红椎平均木的树高生长速生期主要在第3~7年,优势木树高的生长速生期在第1~7年。西南桦平均木和优势木单株材积的生长速生期(连年生长量>0.01 m;)起始时间分别在第6年和第5年,二者直到第11年仍未结束。在造林后11年内,红椎平均木单株材积的生长量仍处于缓慢增长期。从第4年起,西南桦平均木胸径、树高和单株材积的总生长量开始显著高于红椎平均木对应生长量(P<0.05);西南桦优势木胸径、树高和单株材积的总生长量分别从第5、8、5年开始显著高于红椎优势木对应总生长量(P<0.05)。二元材积模型(V=a×10^-4×D^b×H^c)对西南桦与红椎的单株材积拟合及预测效果较好。在11年生混交林中,西南桦和红椎的径阶蓄积分布近似正态分布,西南桦和红椎优良级干形的林木比率分别为67.71%和97.31%,两树种树干分杈率均低于6.0%。【结论】在中幼龄期,西南桦处于混交林上层。西南桦与红椎的"丛状行间"同龄混交经营,有利于塑造西南桦与红椎的优良树干形质和林木生活力。西南桦与红椎优势木的胸径和树高生长速生期比其平均木的速生期长。