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相似文献
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1.
【目的】筛选出测土配方施肥项目中最适宜的土壤速效钾空间预测方法,为准确预测土壤养分的空间分布提供依据。【方法】以陕西汉中汉台区耕地土壤速效钾含量为研究对象,分别采用反距离加权插值法、径向基函数插值法和普通克里格插值法3种方法,在选取3种方法最优模型参数的基础上,对试验区域内2 022个土壤速效钾样点进行空间插值,并对结果进行验证及评价。【结果】通过对3种空间插值方法进行交叉验证,径向基函数插值法均方根误差为267.349,小于其他2种插值方法;其相关系数为0.687,大于其他2种插值方法。利用分区符合度法和插值结果图进一步验证,结果表明,相对于反距离加权插值法和普通克里格插值法,径向基函数插值法更能反映试验区域土壤速效钾的分布格局。【结论】径向基函数插值法较反距离加权插值法和普通克里格插值法更适宜于试验区耕地土壤速效钾的空间预测;在测土配方施肥项目实施过程中,利用分区符合度验证法对土壤养分空间预测方法进行选择是切实可行的。  相似文献   

2.
基于北京市大兴区南部郊区平原农用地的高密度土壤样点,结合GIS和空间插值方法,对研究区的样点数据进行随机抽样生成不同数量的数据集,探讨采样点数量和分布模式对土壤有机质空间预测插值精度的影响。研究结果表明:(1)利用不同方式确定的合理采样点数量由高到低依次是插值方法的精度要求、变异函数拟合效果、正态分布法和均值及变异函数的满足小于5%相对误差;(2)变异函数拟合效果总体随着采样点数量的增加呈梯度式增强,但495点集优于825点集;相同样点分布模式下变异函数拟合效果相似;(3)相同样点集的不同插值方法预测精度存在差异,最佳插值方法不同;2272、825、115点集BEK都是最优,1485、495和83点集分别是SWT、SK和LPI最优;(4)样点间最近邻距离分布模式中P值小于0.05,插值模型对土壤有机质插值精度低;P0.05,R比率接近1,样点分布强于样点数量对插值模型对预测精度的影响;其P0.05且R比率大于1.20,各常规插值方法能得到较稳定的插值精度。  相似文献   

3.
以广东省增城市为研究对象,采集了全市内200个土壤样点,利用 BP神经网络插值方法对研究区土壤的氮和磷进行空间插值预测,将插值结果与土壤样点实测值进行对比,得到预测数据的误差均方根。结果表明, BP神经网络的插值精度比克里格高,在样点较少的情况下,BP神经网络的插值结果克服了克里格插值方法的平滑效应。 BP神经网络对插值的样本数据的分布类型没有要求,比传统插值方法有更强的泛化能力,是一种可替代的插值方法。  相似文献   

4.
基于BP神经网络的土壤养分空间插值   总被引:1,自引:0,他引:1  
以广东省增城市为研究对象,采集全市内200个土壤样点,利用BP神经网络插值方法对研究区土壤的氮和磷进行空间插值预测,将插值结果与土壤样点实测值进行对比,得到预测数据的误差均方根.结果表明,BP神经网络的插值精度比克里格高,在样点较少的情况下,BP神经网络的插值结果克服了克里格插值方法的平滑效应.BP神经网络对插值的样本数据的分布类型没有要求,比传统插值方法有更强的泛化能力,是一种可替代的插值方法.  相似文献   

5.
晋西黄土区土壤水分空间异质性的地统计学分析   总被引:11,自引:0,他引:11  
土壤水分的空间分布存在着一定的随机性和结构性特征,而对不同尺度土壤水分空间变异规律的研究是土壤水分研究中的热点问题.该文通过2004—2005年对山西吉县蔡家川小流域不同取样尺度(20 m×20 m、2 m×2 m) 391个样点土壤水分的测定(TDR土壤水分测定法),使用地统计学方法进行土壤水分的空间异质性分析,以区域化变量理论为基础,以变异函数为主要工具,以克立格法为基本方法进行土壤水分异质性研究.结果表明:研究区土壤水分的理论变异模型为球状模型,20 m×20 m网格取样变程为494.16 m,2 m×2 m网格取样变程为27.4 m,试验区土壤水分的变异属于中等程度的变异;通过克立格插值估计,整个研究区坡面土壤水分平均值为10.94%(0~30 cm)和11.88%(30~60 cm).   相似文献   

6.
以广东省增城市为研究对象,采集了全市内200个土壤样点,利用BP神经网络插值方法对研究区土壤的氮和磷进行空间插值预测,将插值结果与土壤样点实测值进行对比,得到预测数据的误差均方根。结果表明,BP神经网络的插值精度比克里格高,在样点较少的情况下,BP神经网络的插值结果克服了克里格插值方法的平滑效应。BP神经网络对插值的样本数据的分布类型没有要求,比传统插值方法有更强的泛化能力,是一种可替代的插值方法。  相似文献   

7.
采用试验分析与地统计学方法对陕西省澄城县91个样区小麦土壤全氮含量进行了空间结构分析.结果表明:样点原始全氮值不符合正态分布,经Cox-box变换后符合正态分布;普通克里格插值法半变异函数符合圆型模型,函数块金值为3.79×10-3,偏基台值为4.15×10-3,变程为4 856m;澄城县调查样区96.7%的小麦地土壤全氮含量处于不同的缺乏状态.  相似文献   

8.
提出一种基于思维进化算法径向基函数神经网络的土壤有机质空间异质性研究方法(MECRBF)。以江西省万年县为案例区,在全县范围内采集耕地表层(0~20 cm)土壤样品954个,分别采用该方法和以邻近信息和地理坐标为输入的径向基函数神经网络方法(RBF-Near),以及普通克里格法来模拟土壤有机质空间分布。以验证样本实测值和预测值的决定系数与逼近误差作为评判标准,对比各方法在县域尺度上土壤有机质空间变异和空间插值方面的效果。对763个采样点进行建模、191个验证样点进行独立验证的预测结果表明,在验证点预测中,MECRBF的均方根误差、平均绝对误差、平均相对误差较RBF-Near分别降低了0.50 g·kg-1、0.39 g·kg-1、1.40百分点,差异显著(P<0.05),较普通克里格法分别降低2.59 g·kg-1、1.89 g·kg-1、7.76百分点,差异显著(P<0.05)。从模拟效果来看,MECRBF的决定系数最高,逼近误差最小;从空间分布模拟图来看,MECRBF能更好地表达土壤有机质空间异质性。提出的MECRBF可为县域尺度下土壤性质空间异质性研究提供方法参考。  相似文献   

9.
桉树枝瘿姬小蜂是福建省新发现的外来入侵危险性害虫,为给该虫的虫情监测和预测预报提供科学依据,应用地理统计学的方法,对该虫虫瘿的空间格局进行了分析。结果表明,虫瘿在林间呈聚集分布,空间聚集范围在7.377 8-10.462 6 m之间;虫瘿个体间相互排斥,且疏散在较大的斑块内。分别以1 m×1 m、2 m×2 m、3 m×3 m、5 m×5 m、6 m×6 m的样方划分样地,并结合虫瘿林间克里格插值估计结果,发现南→北方向上的相关距离均大于东→西方向,当间隔距离0-10 m时,变异函数值随距离的增加而变大,当间隔距离超过10 m时,变异函数值随距离增加而减小。说明南→北方向是虫瘿种群聚集和扩散的主要方向,成虫为获取最适宜其后代生存和繁殖的环境因子或自然资源的供应,聚集在一起产卵且又保持相当的距离,以保证后代的食物和资源的平衡。  相似文献   

10.
  目的  提出基于运动恢复结构的多株立木因子测量方法,以解决目前基于三维点云的立木因子测量方法获取立木树高和胸径存在效率低或成本高的问题。  方法  ①使用智能手机环绕包含多株立木的场景拍摄一段视频,并采用固定帧采样法和差异值哈希算法自动提取立木视频中的关键帧图像,然后,基于运动恢复结构(structure from motion,SfM)算法处理立木关键帧图像,从而获取立木场景的原始三维点云;②在对原始三维点云进行预处理及初步分割后,运用条件欧几里得聚类算法对多株立木三维点云进行分割,以提取单株立木三维点云;③对立木三维点云使用最值遍历法和椭圆拟合法实现立木树高和胸径的自动测量。  结果  与真实值相比,本研究方法测得的树高、胸径的平均相对误差分别为1.96%、3.19%,均方根误差分别为0.133 3 m、0.533 7 cm,相关系数分别为0.987 9、0.962 1。  结论  该方法具有较高的树高和胸径测量精度,提供了一种便捷、低成本的多株立木因子三维测量方法。图6表1参27  相似文献   

11.
【目的】研究提取影像高程数据建立模型反演天山云杉林分蓄积量,获得便捷、快速提取森林蓄积信息的技术方法,为研究山地天然林精准监测与评价提供技术途径。【方法】以新疆天山中部北坡天格尔森林公园天山云杉(Picea Schrenkiana var.tianshanica)为研究对象,机载激光雷达航拍影像与样地每木检尺为数据源,使用点云分类与克里金插值法对激光雷达影像高程数据进行提取获得天山云杉树高,根据样地实测数据构建胸径-树高模型,并根据胸径-树高模型天山云杉林林分蓄积量进行反演。【结果】激光雷达影像分辨率较高,经过点云分类后,采用克里金插值法提取的树高平均精度可达89.64%,幂函数曲线模型拟合度最高,R2为0.908,结合二元材积公式,基于激光雷达影像估测蓄积量与样地实测蓄积量对比,精度达到87.43%。【结论】采用克里金插值法对天山云杉林树高信息的提取效果较好,建立胸径-树高模型弥补了激光雷达不能对胸径直接测量的缺陷,反演天山云杉林林分蓄积量,该模型可满足对新疆山地天然林数字经营管理的标准。  相似文献   

12.
基于三维激光点云的树木胸径自动提取方法   总被引:1,自引:0,他引:1  
胸径是评价林木生长状况的重要参数之一。针对接触式人工测量自动化程度低和基于点云的现有算法提取树木胸径精度不高的问题,提出一种基于点云数据的自动准确获取树木胸径的新方法。该方法以树木点云数据为基础,运用蚁群算法和B样条曲线拟合技术,实现树木胸径的自动准确提取。对实验区树木测量计算,结果表明,利用该方法提取树木胸径的均方根误差为±0.19 cm,平均绝对误差为0.15 cm,相对于基于点云的传统算法提取精度分别提高了50%和60.7%。该方法基于高精度点云数据,实现了树木胸径的无损自动提取,在精准林业领域具有推广价值。  相似文献   

13.
基于云南省昭通市大关县天星镇林分二调数据,以林分蓄积量作为因变量,将郁闭度、平均胸径、平均海拔和坡度作为自变量,采用最小二乘法模型(OLS)和地理加权回归模型(GWR),对林分蓄积量的空间效应进行分析。结果表明:1)距离在6 075 m以内,林分蓄积量在总体上呈现出显著的空间自相关性,且随距离的增大自相关性逐渐减小最后趋于稳定;2)随着间隔距离的增加,基台值逐渐减小,块金值逐渐增加,在距离达到6 075 m时趋于稳定;3)平均胸径、郁闭度和平均海拔与林分蓄积量呈现出正相关性,而坡度与林分蓄积量具有负相关性;4)GWR模型的R2(0.73)和预测精度P(0.60)均大于OLS模型R2(0.34)和预测精度P(0.54)。林分蓄积量在空间尺度上具有异质性,且GWR模型能很好地描述林分蓄积量的空间异质性,采用合理的经营方式以促进林木胸径、郁闭度的生长,同时考虑海拔和坡度的影响,从而促进林分蓄积量的增长。  相似文献   

14.
基于对北亚热带檫木天然次生林的野外调查和数据分析,研究了海拔和坡向对檫木生长、空间结构和树种组成等方面的影响。结果表明:在海拔1 000 m以上山地,檫木的胸径和树高生长量及胸径/树高均差于海拔1 000 m以下的山地,人工林造林地选择宜在海拔1 000 m以下;随阳坡→半阳坡→半阴坡→阴坡坡位变化,檫木生长量和胸径/树高呈逐渐减小趋势。阳坡和半阳坡差异不显著,是理想的檫木造林坡向;檫木纯林或者混交林可以采用均匀造林模式。在海拔500 m以下阳坡,可以实现混交增产造林树种的混交伴生树种为杉木、香樟和枫香;在海拔500 m以下半阳坡,混交伴生树种为杉木、亮叶桦、枫香和枳椇;在海拔500~1 000 m的阳坡山地,混交伴生树种为甜槠、枫香和木荷;在海拔500~1 000 m的半阳坡山地,混交伴生树种为木荷、麻栎、杜英、枫香和紫茎。初步解决了北亚热带山地檫木分布区划分、空间结构变化及互利混交树种等问题,可以为檫木人工造林的林地选择、造林模式和混交伴生树种选取等方面提供理论依据。  相似文献   

15.
为了在森林资源调查中能够便捷、快速、精准、高效地获取立木胸径和树高,设计研发了一种手杖式测树仪,其以固定长度手杖为主体,搭载智能手机和测树软件。该设备在传统林业调查装备理论的基础上利用了测树学、摄影测量学、机械加工学、机器视觉、影像处理等技术,通过智能手机影像处理软件实现了胸径的自动识别、测量、记录,并通过手动截取完整立木与所得胸径值演算树高等功能,可以统一编辑、存储、导出最终所得胸径树高。分析结果表明,该手杖式测树仪所得胸径和树高的编差Bias分别为0.29、0.48 cm,相对误差Bias%为1.5%、4.2%,RMSE均为0.70 cm,相对RMSE%为3.6%、6.1%,基本满足二类调查A类精度要求,具有一定的应用价值和推广潜力。  相似文献   

16.
基于PRISM的山地环境大气湿度的空间插值   总被引:1,自引:0,他引:1  
基于PRISM方法设计开发了山地大气湿度空间插值模型,选取北京西部山区作为试验区域,利用气象科学数据共享平台上36个台站资料和1∶25万DEM数据生成年、月、日3个时间尺度下大气相对湿度的栅格信息.采取站点交叉验证的方式对插值结果进行精度评估,并与反距离加权、克里金等其他空间插值方法的插值精度进行比较.结果表明:基于PRISM模型的大气湿度空间插值模型适合模拟北方山地的大气湿度分布场,年平均相对湿度和月平均相对湿度的插值精度比较高;与考虑空间距离或者空间距离结合海拔的其他插值方法相比,该模型插值精度有了较大提高.  相似文献   

17.
郑似青    熊伟  方陆明    孙林豪    袁方星    郑辛煜   《西北林学院学报》2021,36(5):125-132
立木胸径测量精准度直接影响胸高断面积、蓄积量的估算以及林地质量分析。现有测量方法都是将树干截面当作标准圆曲线来估测胸径;一些研究表明椭圆曲线或超椭圆曲线更能精准地反映树干和年轮的外形和生长情况。本研究利用自制的电子卡尺、传统围尺2种测量工具,选取8个树种,分别测量各树木的东西向、南北向、近似最大、近似最小胸径及胸高断面处的周长,并分析之间的差异性;研究了计算模型,将胸高断面分别当作标准圆、椭圆、超椭圆时与围尺测量值的接近程度以及对胸高断面积估算的影响。结果表明:1)超椭圆模型相比于标准圆、椭圆模型估算胸高断面积更加准确;2)东西向胸径比南北向胸径生长快的概率更高;3)对于卡尺,单株单次测量时选择东西方向的胸径,估算的胸高断面积更准确。  相似文献   

18.
枫香优良种源及家系早期选择   总被引:1,自引:0,他引:1  
以中国24个种源310个家系的枫香作为研究材料,采用完全随机区组设计,对6年生枫香林进行调查,选取材积,胸径、树高等生长指标进行优良家系和单株选择。结果表明,种源间的生长各性状差异均达到了极显著水平,最佳种源为重庆丰都、云南富宁、广东翁源、广西岑溪、福建建瓯、江西湖城、河南南阳、甘肃康县、浙江开化、江西婺源、广西凭祥、江西铜鼓、河南商城、湖北松滋、湖北大悟等,其材积、胸径及树高生长量较总体平均值分别提高了6.26%、9.76%、27.45%;不同枫香家系间的材积、胸径和树高都存在极显著差异,各性状的家系遗传力均属于中等遗传控制;树高的家系遗传力和单株遗传力最大,分别为0.469 4和0.519 2,胸径(0.401 4)家系遗传力大于材积(0.385 7),但材积(0.390 9)单株遗传力高于胸径(0.377 8);通过初选和优选,共选出优良家系49个,入选率为15.81%,入选的优良家系胸径、树高和材积的平均值分别为5.55 cm、4.57 m和0.006 004 85 m3,分别高于总体平均值的25%、17%和69%,材积(0.060 7~0.624 4)的遗传增益明显大于胸径(0.036 6~0.185 8)和树高(0.031 4~0.145 3);选出优良单株38株,入选率为1.02%,其平均胸径、平均树高和平均材积分别为7.65 cm,5.49 m和0.012 314 776 m3,分别高于总体平均值72.08%、41.25%和246.33%。  相似文献   

19.
为探讨林火种类、火行为等对不同森林类型可燃物负荷量空间分布的响应,围绕山东半岛昆嵛山地区主要森林类型的地表可燃物和冠层可燃物负荷量、3个地形因子(坡度、坡位与海拔)、3个林分因子(平均树高、平均胸径与郁闭度),比较不同林分不同空间层次上的可燃物负荷量等级分布特征和林火行为趋势,分析不同层次可燃物的负荷量与环境因子之间的相关性。结果表明,不同林分之间可燃物垂直分布呈显著性差异,各林分地表火形成树冠火的概率存在差异,表现为赤松-刺衫林>赤松纯林>赤松-华山松林>赤松-火炬松林>华山松纯林>火炬松纯林>赤松-麻栎林>麻栎纯林;枯落物层负荷量与郁闭度、胸径呈显著正相关,与海拔呈显著负相关;草本层和灌木层负荷量均分别与坡位、郁闭度呈显著或极显著负相关性,草本层负荷量还与树高、胸径有显著负相关关系。  相似文献   

20.
三维激光扫描系统在林业中的应用研究   总被引:1,自引:4,他引:1  
该文介绍了三维激光扫描系统的组成、工作原理及仪器的性能指标、特点和操作方法.通过甘肃省小陇山林区实验,首次将三维激光扫描系统引入林业调查.通过三维激光扫描仪获取单株立木空间点云数据,利用软件建立了立木三维模型.从三维模型上可直接量测立木树高、胸径、冠幅和计算立木材积,利用获取的材积可进一步建立立木材积方程和编制立木材积表.通过与伐倒木实测数据对比,采用该系统获取的测树因子和立木材积均满足林业调查的精度要求.研究表明,采用三维激光扫描系统可实现对疏林单株立木的无损伤、高效、精准监测,可在森林资源调查中应用.  相似文献   

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