基于光学-ALS变量组合和非参数模型的天然次生林地上生物量估算

【目的】通过组合机载激光雷达(airborne laser scanning, ALS)数据和Sentinel-2A数据提取特征变量,探讨估算天然次生林地上生物量(aboveground biomass, AGB)最佳的变量组合方式和估算方法。【方法】以2015年ALS数据、2016年Sentinel-2A数据和黑龙江帽儿山林场森林资源连续清查固定样地数据为数据源,通过ALS数据提取高度特征变量(all the LiDAR variables, 记为A_L),Sentinel-2A数据提取若干植被指数变量(all the optical variables, 记为A_O),然后将光学-ALS结合变量(combined optical and LiDAR index, COLI,记为I_COL)结合成为新的变量 I_{\mathrm{CO}{\mathrm{L}}_1} 和 I_{\mathrm{CO}{\mathrm{L}}_2} ,以6组特征变量组合方式(A_O+A_L、 I_{\mathrm{CO}{\mathrm{L}}_1} 、 I_{\mathrm{CO}{\mathrm{L}}_2} 、 I_{\mathrm{CO}{\mathrm{L}}_1} +A_O+A_L、 I_{\mathrm{CO}{\mathrm{L}}_2} +A_O+A_L、 I_{\mathrm{CO}{\mathrm{L}}_1} + I_{\mathrm{CO}{\mathrm{L}}_2} +A_O+A_L)作为输入变量,分别使用多元线性逐步回归(stepwise multiple linear regression,SMLR)、K-最近邻法(K-nearest neighbor,K-NN)、支持向量回归(support vector regression,SVR)、随机森林(random forest, RF)和堆叠稀疏自编码器(stack sparse auto-encoder,SSAE)共5种方法构建了天然次生林AGB估算模型,探讨I_COLs变量以及不同模型对生物量估测精度的影响。【结果】结合变量I_COLs对于森林AGB的估算十分有效,加入I_COLs变量能够很大提高森林AGB模型的估算精度;与其他4种模型相比,无论使用哪些变量作为输入数据,SSAE模型的精度最高;当使用SSAE模型,以光学和ALS变量组合 ( I_{\mathrm{CO}{\mathrm{L}}_1} + I_{\mathrm{CO}{\mathrm{L}}_2} +A_O+A_L)作为输入特征变量时,模型的准确性最高:R²=0.83,均方根误差为11.06 t/hm²,相对均方根误差为8.23%。【结论】结合变量COLIs能够有效地提高天然次生林AGB的估算精度,而且深度学习模型(SSAE)在估算天然次生林AGB方面优于其他预测模型。总体而言,利用ALS和Sentinel-2A数据组合变量的SSAE模型可以较准确地估算森林AGB,为天然次生林地上生物量的估算和碳储量评估提供技术支持。     

利用多树种立地形指数对林地质量进行综合评价

目的 采用青海省湟水规模化林场3种常见乔木树种桦木、杨树和青海云杉的立地形指数,通过分析其与生长域的地貌、坡向、坡度、土壤类型、土壤厚度以及年平均气温、年降雨量、年日照辐射等因子的关系,对规模化林场进行立地质量评价,构建林地质量评价综合数据库,指导林场科学造林和科学营林,发挥林地生产力和生态服务价值的目标。方法 根据建模区域范围内的一类清查数据,获取每个样地的优势高,求出该样地的立地形指数。分析立地形指数与地貌、坡向、坡度、土壤类型、土壤厚度以及年平均气温、年降雨量、年日照辐射等因子的关系,利用因子分析法选择影响立地形指数的主导因子,并建立回归模型;根据计算出的3个常见树种的立地形指数的平均值,进行聚类分析,把林地分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ5个等级,并作出林地质量分布图;最后,根据分类结果进行了验证,并提出了相应的经营措施。结果 Ⅰ级林地3 409.37 hm²,占整个林地面积的1.39%;Ⅱ级林地38 765.07 hm²,占15.77%;Ⅲ级林地78 989.17 hm²,占32.14%;Ⅳ级林地77 102.74 hm²,占31.38%;Ⅴ级林地47 477.50 hm²,占19.32%。从整个分类结果来看,规模化林场林地质量等级较低,以Ⅲ、Ⅳ级林地为主;现场验证质量等级正确率为88%,正确率较高。结论 通过一类清查数据中的标准木、样木库、样地库获取优势高的方法可行;评价因子选择了地形因子、土壤因子、气象因子,多因子的引入使评价的结果更为客观,提高了评价的准确性;采用多树种立地指数进行综合评价,特别是对非林地的立地质量进行评价是一种更为有效的方法。     

条件植被温度指数干旱监测方法的研究与应用

综合应用归一化植被指数(NDVI)和土地表面温度(LST),提出了条件植被温度指数(VTCI)的概念,并将其用于干旱监测。VTCI的定义既考虑了区域内NDVI的变化,又强调了NDVI值相等时LST的变化,可解释为NDVI值相等时LST差异的比率。分别以陕西关中平原地区和美国大平原南部地区为研究区域,应用AVHRR和MODIS卫星遥感反演的NDVI和LST产品,以及累计降水量和降水偏差数据,证实了条件植被温度指数是一种近实时的干旱监测方法。     

有优先权的两个不同型部件冷贮备可修系统

在开关完全可靠的情况下,研究了由两个不同型、有优先权的部件和一个修理设备组成的冷贮备系统,建立了在部件工作寿命和修理时间均服从一般时间分布的可修模型,并利用Markov更新过程、LS变换、L变换推导出该模型的一些可靠性指标.     

绩效评价体系研究

项目绩效评价是一项复杂的系统工程管理过程.以项目管理绩效考评为基线,从绩效考评的含义、内容、方式、方法、目的、原则、程序、种类到绩效考评的限制、心理效应等方面作了系统分析,旨在项目绩效评价体系研究、建立和实施等方面建立完整的体系和思想.     

喷射式坑槽修补机集料喷射效率研究

为提高喷射式坑槽修补机集料喷射效率,利用龙格库塔法求解了集料颗粒群的运动微分方程,分析了气流速度、管道内径、管道倾斜角、管道材料和集料空气体积比率对集料输送特性的影响.提出了适用于喷射式坑槽修补机气力输送系统工作效率的评价指标,在多变量条件下分析输送系统压降、功率消耗和工作效率的变化规律.得出了集料空气质量混合比、管道内径和气流速度等参数的设计匹配原则.实验对比结果表明:压降最小时的气流速度误差在10%以内,管道内径只需满足所输送的集料粒径和质量流率即可,高效的集料输送区间可选择集料空气质量混合比8~10,相应气流速度大小为20~25m/s.     

吸收介质表面Brewster定律的数值解

讨论了吸收介质表面的Fresnel公式,对介质表面的Brewster定律进行了数值求解.总结了吸收介质表面发生Brewster反射时的规律,得到了三维数值解曲面图,使复杂的问题简单化、直观化.     

一类本原图的Scrambling指数

文章主要研究了一类特殊的含有6个圈3个不同圈长的本原有向图的Scrambling指数,通过分析每一点经过t长途径可到达的点的集合,给出了此类图的Scrambling指数.     

关于λ-修改的Wiener指数

令（n，△）是具有n个顶点，最大度为△的树的全体．1．△（n）是具有n个顶点且每个顶点的度是1或△的树的全体．对于任意λ≠0，本文分别在（n，△）和。1.△（n）中确定了具有最大的五一修改的Wjener指数的极值图．     

六个无平方因子积的优美指数

讨论了m6=p1Lp6（Pi为相异的素数）的优美指数问题。