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1.
基于非线性混合模型的落叶松云冷杉林分断面积模型 总被引：7，自引：0，他引：7
以吉林省汪清林业局金沟岭林场20块落叶松云冷杉样地为研究对象.首先选择传统的回归方法从4个常用的断面积模型中找出模拟精度最高的模型作为基础模型,利用基础模型及模拟数据构建非线性混合模型,考虑样地效应,采用SAS软件进行模拟,选择模型收敛及其对数似然值、AIC和BIC值最小的混合模型作为最优模型;然后,在此基础上考虑断面积连续观测数据的时间序列相关性,并把间伐强度以哑变量形式考虑进去,再进行混合模型的模拟;最后,利用验证数据对混合模型方法与传统的非线性回归模拟方法进行精度比较.结果表明:林分密度指数作为自变量的Schumacher式的模拟精度最高,而考虑样地效应的混合模型模拟精度优于传统的回归模型方法;一阶自回归误差结构矩阵模型在解释断面积的时间序列相关性时不仅提高了混合模型的模拟精度,而且能够很好地表达连续观测数据问误差分布情况;同时考虑样地的随机效应、观测数据的时间序列相关性及间伐强度的混合模型模拟精度比传统的非线性回归方法模拟精度高. 相似文献
2.
张广才岭地区落叶松人工林单木生长模型 总被引：1，自引：0，他引：1
《林业科技情报》2018,(4)
根据张广才岭地区实测的落叶松人工林(Larix Olgensis)固定标准地17块样地资料,通过对林木大小因子,竞争因子,以及立地因子的分析,选择林分密度指数(SDI)作为反映林分中林木之间平均拥挤指标,采用多元线性逐步回归的方法构建与距离无关的落叶松人工林单木生长模型。 相似文献
3.
基于非线性混合模型的针阔混交林树高与胸径关系 总被引：4，自引：0，他引：4
《林业科学》2016,(1)
[目的]建立多树种、多层次混交林的树高-胸径生长关系非线性混合效应模型,为研究混交林多树种生长规律提供参考依据。[方法]以河北省塞罕坝国家森林公园华北落叶松-白桦针阔混交林为研究对象,基于87块标准地(20 m×30 m)的4 953株华北落叶松和3 608株白桦单木数据,选取13个具有代表性且具有生物学意义的树高-胸径模型进行拟合,从中筛选出拟合优度较高的模型作为构建混合效应模型的基础模型,并在混合效应模型中加入哑变量以解决样地内不同树种带来的差异。[结果]1)在13个树高-胸径候选模型中,模型13的确定系数最大(R2=0.915 7),绝对误差(Bias=1.200 6)、均方根误差(RMSE=0.129 1)最小,其拟合效果较好。2)以模型13为基础模型建立华北落叶松-白桦混交林树高-胸径关系混合效应模型,华北落叶松混合模型确定系数(R2)为0.926 4,AIC值为319.7,均方根误差(RMSE)值1.070 8,绝对误差(Bias)为0.084 1;白桦混合模型确定系数(R2)为0.918 7,AIC值为297.6,均方根误差(RMSE)为1.102 2,绝对误差(Bias)为0.070 5,表明模型拟合效果较好。3)利用所构建的混合效应模型,以2 cm为一个径阶对华北落叶松和白桦树高进行预测,其树高预测结果与测量值分布一致,表明包含树种哑变量混合效应模型中的参数充分反映出相同径级树高的变异趋势,提高了混交林树高-胸径模型预估精度。[结论]包含哑变量的混合效应生长模型可解决混交林中样地间及样地内树种对树高-胸径生长关系的影响,提高模型精度及适用性,为该地区提高针阔混交林经营水平及经营效果提供科学支撑。 相似文献
4.
[目的]将生存分析方法和混合效应模型方法相结合,构建林木枯损模型,提高模型的模拟精度。[方法]以吉林省汪清林业局20块落叶松云冷杉林样地数据为材料,基于生存分析方法中的Cox比例风险函数模型方法,把林分因子和立地因子作为协变量加入到模型中去,构建林木的枯损及生存模型,并在此基础上考虑样地水平的随机效应,最后与不考虑样地水平随机效应的模拟效果进行比较分析。[结果]表明,Cox比例风险函数模型在描述林木枯损时,具有很好的适应性。单木初始胸径与林木的风险函数呈反比,与生存率呈正比;大于对象木断面积与风险函数呈正比,与生存率呈反比;初始林分公顷株数与风险函数呈正比,与生存率呈反比;立地因子对林木的枯损及生存没有显著影响。与固定效应模型相比,Cox比例风险函数模型在考虑了样地水平的随机效应后,模型的模拟精度获得明显的提高,并且达到极显著程度。由于大于对象木断面积和初始林分公顷株数两个变量在考虑了样地水平的随机效应后影响不显著,最后只考虑了单木初始胸径一个变量对枯损的影响,与不考虑随机效应相比,差异也达到显著水平。[结论]林木本身的大小对自身的枯损具有明显的影响,胸径小的林木较胸径大的林木更易枯损。在森林经营中,Cox比例风险函数模型的使用,可为森林经营者在确定合理的经营密度上提供很好的科学依据。 相似文献
5.
《林业资源管理》2021,(2)
基于湖南省150块杉木人工林样地数据,采用方差分析、回归分析、非线性混合效应模型、K-means聚类等方法,构建了含立地因子的杉木人工林断面积生长混合效应模型。结果显示:1)海拔(HB)、坡度(PD)、坡位(PW)、土壤厚度(TH)、土壤类型(TL)对林分断面积的生长具有显著影响,其显著性顺序为TLTHPDPWHB;2)在8种常用的理论生长方程中,Schumacher(M5)的确定系数最高(R~2=0.7636),被选为林分断面积生长模拟的基础模型;3)将不同立地因子组合的107个立地类型(ST)作为随机效应,构建了非线性混合效应模型,其确定系数(R~2)提高至0.895 1;4)将107个立地类型(ST)聚类为5个立地类型组(STG),进一步构建了杉木断面积生长混合效应模型,其确定系数(R~2)提高至0.920 2。研究表明:基于立地因子的非线性混合效应模型,客观解释了立地因子对杉木人工林断面积生长的影响,提高了林分断面积生长模型的模拟精度。 相似文献
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基于混合效应模型的杉木单木冠幅预测模型 总被引：8，自引：0，他引：8
以湖南省黄丰桥国有林场103块样地共2461株杉木为例,建立单木冠幅模型.由于所调查数据是在不同立地条件下相同样地中重复观察得到,数据间存在明显相关性,为解决此问题,将考虑立地指数和样地对冠幅生长的随机影响,即建立嵌套2水平非线性混合冠幅模型.从12个常用林分模型中选出较好的冠幅直径模型作为构建混合模型的基础模型.除胸高直径外,还考虑其他17个林分或树木因子对冠幅的影响.通过指标AIC(akaike information criterion)和对数似然确定最佳形式参数随机效应组合类型,用指数函数、幂函数以及常数加幂函数3种形式的残差方差模型消除异方差,最后对混合模型和传统回归模型进行比较及评价.结果表明:逻辑斯蒂形式的冠幅直径模型[模型(13)]拟合效果较好,选择为基础模型;胸径、冠底高、树高和样地优势高是影响冠幅的主要因子;幂函数消除异方差效果最好;与立地指数相比,立地指数与样地的嵌套效应对冠幅影响更大;模型(15)的嵌套2水平比总体平均水平和立地指数水平预测精度高,相比于模型(13)有明显改进.本文主要为方法研究,对于其他树种可以用相似方法构建冠幅模型. 相似文献
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基于两层次线性混合效应模型的杉木林单木胸径生长量模型 总被引：8，自引：0，他引：8
基于两层次线性混合效应模型方法,建立江西省杉木人工林单木胸径生长量模型.研究所用数据来自于长期观测的固定样地数据,数据库包括82个区域、365个样地、5416株树木共计16248条记录.为了解决不同区域及不同样地之间的差异,本文构建的混合模型分别考虑样地层次、区域层次及两层次的随机参数效应.针对数据存在的重复测量及嵌套结构特性,在模拟时选择合适的异方差和自相关模型矩阵来解决此类问题.最后利用独立的抽样验证数据对模拟结果进行验证.结果表明:林分断面积、对象木胸径、林分内大于对象木的断面积之和与对象木胸径的比值以及海拔对单木胸径生长量有显著影响.与林业中常用的传统最小二乘方法相比,采用混合效应模型方法后模型的模拟精度和验证精度均有提高.选择适合的异方差和自相关函数后,模型比只考虑参数的随机效应有更好的适应性,并体现出了混合效应模型的灵活性和准确性. 相似文献
8.
基于非线性混合模型的落叶松树干削度模型 总被引：4，自引：0，他引：4
以黑龙江省带岭林业局大青川林场84株人工落叶松解析木数据为例,采用Max和Burkhart分段削度模型作为基础模型,利用SAS软件中的似乎不相关回归过程得到该分段削度模型的4个参数和2个拐点参数同时估计。参数估计显著性检验(P<0.000 1)以及模型检验(F=31 392.30,P<0.000 1)都证明该分段模型能较好地描述落叶松树干干形变化。然后以该分段模型为基础模型,采用非线性混合模型的方法,建立落叶松人工林树干削度混合效应模型。结果表明:当考虑样地效应影响时,b1,b2同时作为混合参数时模型拟合最好;当考虑树木效应影响时,b2,b4同时作为混合参数时模型拟合最好。无论考虑样地效应影响还是考虑树木效应影响,混合模型的拟合精度都比基本模型的拟合精度高,并且考虑树木效应影响要比考虑样地效应影响的精度更高。模型检验结果表明:混合模型通过校正随机参数值能提高模型的预测精度。 相似文献
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间伐与气候对长白落叶松树轮宽度的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
《林业科学》2017,(12)
【目的】研究间伐及气候因子对长白落叶松树轮宽度的影响,以期了解全球气候变化背景下,树木生长对气候变化的响应,及人类营林措施对树木生长的影响。【方法】以长白落叶松为对象,建立以树轮宽度指标为因变量、包含间伐效应及气候因子的非线性混合模型。样地数据为20块人工林起源经自然演替形成的长白落叶松云冷杉针阔混交林间伐区组试验样地1987—2012年的调查数据。利用Lintab 6树轮宽度测量仪测量树轮宽度并通过COFECHA程序交叉定年后,共保留231条长白落叶松年轮条的年轮宽度数据。气候数据为样地附近多个气象站1964—2010年的线性插值数据。综合各部分数据的重叠时间段,选用1987—2010年的数据进行建模。【结果】形成层年龄、林分密度、单木竞争、间伐和气候因子均对长白落叶松树轮宽度指标有显著影响;第1次间伐时间在林龄20年左右,重度间伐(40%)后树轮宽度指标增量最大,中度间伐(30%)次之,轻度间伐(20%)的影响不显著,树轮宽度指标增长量在伐后1~2年达到峰值,并持续至伐后4年;第2次间伐时间在林龄26年左右,中度、轻度间伐均显著引起树轮宽度指标增加,其中中度间伐效果弱于轻度间伐,树轮宽度指标的增加在伐后4~5年达到峰值,并持续至伐后15年;气候因子中有7个变量对长白落叶松树轮宽度指标表现出显著影响,其中,7月最高气温和生长季大于5℃积温对树轮宽度指标影响最大,夏季热湿指数次之,冬季降水量、9月最低气温、4月平均温和5月降水量对树轮宽度指标影响较小;将样地与树木个体水平的随机效应引入模型后,模型决定系数相比只有固定效应时大幅提高,从0.37提高至0.73。【结论】对林龄20年的长白落叶松云冷杉混交林进行中高强度的间伐,能显著促进伐后4年内长白落叶松保留木的生长;低海拔长白落叶松生长受到显著的气候影响,最主要的限制因子是7月最高气温和生长季大于5℃积温;为精确预估全球气候变化背景下的树木生长,有必要建立气候敏感的树轮宽度模型。 相似文献
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塞罕坝林场华北落叶松人工林生长模型的研究 总被引：1，自引：0，他引：1
对塞罕坝林场华北落叶松人工林标准地的平均木和优势木进行树干解析,通过11m、13m、15m地位指数级的72株平均解析木和36株优势解析木资料,对华北落叶松人工林的胸径、材积与年龄之间的生长过程利用6种数学模型进行拟合,从中选出最优模型,并对模型进行检验,得出结论:在建立生长模型时应分别不同地位指数级进行;不同的生长因子须选择不同的生长模型拟合才能达到最佳效果;通过适应性检验,各回归方程拟合良好。 相似文献
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林木虚拟生长模型是应用计算机模拟树木在三维空间中的生长发育状况,而农药精确施用模型是应用计算机模拟农药按需定量喷施、与目标植物接触以及产生药效等一系列喷施作业情况。如果把两者耦合起来,将直观模拟出林木正常生长、受病虫害侵染、农药发挥效果、长势有所好转等一系列交互效果,可为调整植物保护策略、制定农药喷施方案和研制新型植保机械提供理论支持和技术支撑。文中分析了农林病虫害防治情况和农药精确施用的重要性,在综述国内外喷头雾化性能模型、沉降沉积模型（飘移模型）、施药量调节模型、雾化特性预测模型等农药施用模型研究现状的基础上,通过分析探讨两模型协同机理和林木虚拟生长模型及耦合模型实时性协同环境,提出了基于农药施用过程与防治药效的模型协同研究、基于林木形态结构模型的仿形对靶喷雾模型研究以及农药精确施用多模型交互协同研究的建议。 相似文献
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间伐林分的断面积生长模型研究 总被引：3，自引：0，他引：3
利用Richards和Schumacher模型对人工落叶松和杉木林分进行断面积模型的拟合,结果表明:两种模型在同时选择单位面积株数或同时选择林分密度指数作为自变量时,Schumacher式都比Richards式拟合和预估效果好。Richards式用林分密度指数比用单位面积株数的拟合和预估效果明显要好,Schumacher式用林分密度指数比用单位面积株数拟合效果略好。在生产实践中,由于单位面积株数容易测定,而Schumacher形式比较简单,建议用来预估林分的断面积,并可作为间伐和未间伐林分的兼容模型。 相似文献
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利用海南文昌2005年森林资源二类调查的木麻黄工业原料林样地资料,通过参数置换法,构建了以优势高模型为基础,以断面积预估为中心,将蓄积量作为目标变量的生长与收获模型系统。结果表明：组成模型系统的各模型的拟合精度较高,各模型的预估值与观测值差异不显著,适应性较好,能对木麻黄的优势高、断面积和蓄积量生长进行正确预估,可用于研究区木麻黄工业原料林的生长与收获预估。研究方法为一次性调查数据生长模型及类似模型的研建提供了经验和借鉴,并为当前缺少长期定位观测数据和大量解析木数据的森林经营单位编制森林经营方案提供了理论基础。 相似文献
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混合效应模型在森林生长模型中的应用 总被引：1，自引：0，他引：1
对以往生长和收获模型存在的问题及混合效应模型在森林生长模型研究中的意义进行描述,分别介绍线性混合效应模型和非线性混合效应模型的表达形式和算法,对国内外利用混合效应模型研究林分的树高、断面积和蓄积的研究进展情况进行详细的综述,最后对混合效应模型目前存在的问题和应用前景进行简单的探讨. 相似文献
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桉树人工林生长模型研究进展 总被引：1，自引：0，他引：1
桉树人工林生长模型包括传统统计模型和现代动态模型。传统统计模型方法包括单因素回归模型、多元回归模型、灰色系统模型、单一分布拟合法、多模型优选法、逐步回归法及其他改进方法。这些统计模型虽然简单、拟合精度高,但只是静态的经验或半经验模型,并未阐明机理,普适性很差,对于动态反馈也无能为力。现代动态模型主要包括3-PG过程模型、人工神经网络模型和系统动力学模型。与传统统计模型相比,动态模型相对较复杂、精度较低,但能够满足多因素交互、非线性预测、动态模拟、多目标决策的研究要求。文中分析了桉树人工林生长模型的特点、各研究方法的比较及系统动力学在林业中的应用,认为系统动力学模型更适合涉及多因素反馈的桉树人工林生长模型的研究。 相似文献