国家自然科学基金(30371157) 作品数:7 被引量:231 H指数:6 相关作者: 雷相东 向玮 陈晓光 李永慈 常敏 更多>> 相关机构: 中国林业科学研究院资源信息研究所 吉林省汪清林业局 北京林业大学 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 国家科技支撑计划 国家重点基础研究发展计划 更多>> 相关领域: 农业科学 自动化与计算机技术 更多>>
Information Entropy Measures for Stand Structural Diversity:Joint Entropy 被引量:2 2004年 Structural diversity is the key attribute of a stand. A set of biodiversity measures in ecology was introduced in forest management for describing stand structure, of which Shannon information entropy (Shannon index) has been the most widely used measure of species diversity. It is generally thought that tree size diversity could serve as a good proxy for height diversity. However, tree size diversity and height diversity for stand structure is not completely consistent. Stand diameter cannot reflect height information completely. Either tree size diversity or height diversity is one-dimensional information entropy measure. This paper discussed the method of multiple-dimensional information entropy measure with the concept of joint entropy. It is suggested that joint entropy is a good measure for describing overall stand structural diversity. LeiXiangdong LuYuanchang近天然落叶松云冷杉林单木枯损模型研究 被引量:20 2008年 为了预测近天然落叶松云冷杉林的生长和发展,该文建立了近天然落叶松云冷杉林中长白落叶松、红松、云冷杉、中阔和慢阔5个树种(组)的单木枯损模型。数据来自于20个长期固定观测样地,共得到12853个观测数据,其中80%的数据用于建模,20%的数据用于模型验证。采用Logistic回归方法,考虑多重共线性逐步筛选出对枯损有显著影响的自变量;根据预测结果敏感度和特异度的最大和原则(MST原则)确定模型的概率阈值。结果表明:①起初胸径、竞争指数、林分密度、多样性指数、立地因子都是显著影响树木枯损的因子,但不同树种的影响因子各异。②起初胸径在所有模型中均极显著;竞争指数除在红松和慢阔模型中未进入模型外,在其他模型中均显著;林分密度和多样性指数在长白落叶松和慢阔模型中显著;立地因子在长白落叶松模型中极显著。③除红松、中阔模型由于参与建模数据过少而无法通过χ2检验外,其余分树种模型都有良好的解释性和预测性。④模型诊断的AUC值在0.618~0.815之间。因此,建立的不同树种的单木枯损模型可为近天然落叶松云冷杉林的生长预测提供依据。 向玮 雷相东 刘刚 徐光 陈光法关键词:枯损模型 模型建立 单木 LOGISTIC回归 落叶松云冷杉林矩阵生长模型及多目标经营模拟 被引量:16 2011年 以吉林省汪清林业局金沟岭林场落叶松云冷杉林为研究对象,利用20块样地4次5年间隔的调查数据,建立多树种(组)非线性矩阵生长模型。结果表明:影响进阶、枯损和进界概率的变量包括径阶中值、林分断面积、树种多样性、最小径阶株数和海拔。采用普通最小二乘法和似不相关回归对3个子模型参数进行估计,发现二者无显著差异。采用分树种组不同径阶的预测值和实际值进行卡方检验,结果表明模型可以用于该林分的生长预测。选用木材产量、树种和大小多样性、树木地上碳贮量作为经营目标,按采伐周期和采伐强度设计13种经营方案,利用建立的矩阵生长模型模拟不同经营方案50年的经营效果,发现3个目标下的最优采伐方案并不一致,即相互冲突,需要进行折衷。以相同权重构造综合目标,结果表明13种经营方案中,长周期(15年)低强度(5%)为最优方案,即可以满足对木材生产、保护多样性和增加碳贮量多目标的需要,这说明合理的经营可以实现森林的多个目标。矩阵生长模型可作为多目标森林经营决策的工具,也为我国东北林区落叶松云冷杉林的多目标经营提供了决策依据。 向玮 雷相东 洪玲霞 孙建军 王培珍长白落叶松等几个树种冠幅预测模型的研究 被引量:62 2006年 以20块落叶松云冷杉林为对象,采用多元逐步回归方法,研究其组成树种的单株木冠幅预测模型.因变量为单株木冠幅,白变量包括胸径、树高、枝下高、树冠比、竞争因子和林分密度.共测定了3099株树木,全部参加了建模.最终建立了长白落叶松、冷杉、红松、云杉、枫桦、水曲柳、色木、白桦和椴树9个树种的冠幅预测模型.结果表明:胸径和林分密度是所有树种中影响冠幅的重要因子;模型的调整决定系数在0.34~0.75之间;绝对误差在-0.000114—0.054m之间;相对误差在-0.05443%~3.440%之间;均方根误差在0.360—0.510m之间,相对均方根误差在27.4%~37.4%之间. 雷相东 张则路 陈晓光关键词:长白落叶松 混交林 落叶松云冷杉林单木树高曲线的研究 被引量:35 2009年 本研究以20块近天然落叶松云冷杉林为对象,基于4 309对实测树高-胸径数据,分树种(组)对31种常见的树高曲线进行了拟合。模型评价指标除考虑决定系数、均方误、平均误差、残差图外,还重点考虑模型的预测能力,即模型的预测区间和容许区间。结果表明:选出的树高曲线除落叶松和冷杉为线性模型外,其它均为三参数的Gompertzt和Logistic模型。研究给出了所选模型95%的预测区间及表示90%误差分布的容许区间,他们从统计上提供了模型将来用于预测的可靠性。 曾翀 雷相东 刘宪钊 赵理文 杨英军虚拟树木生长建模及可视化研究综述 被引量:47 2006年 虚拟树木,就是应用计算机模拟树木在三维空间中的生长发育状况,近年来已成为植物学、农林业、环境科学和计算机领域的研究热点。生长模型和可视化技术是它的核心内容。虚拟树木生长模型包括形态结构模型、功能模型和结构-功能模型等,其中结构-功能模型可以模拟树木与环境间的相互关系,其结果为树木的三维结构,因此它最为接近现实树木的生长,是虚拟树木生长模型的发展方向。树木形态的复杂性与计算时间和空间的矛盾一直是可视化研究中的难点。树木可视化还有不同于其他物体的特性,如多级分枝、枝条的弯曲、自相似、向光性、树木分枝间的光滑与非光滑连接等。树木可视化软件可分为2类:纯图形学软件和基于结构-功能模型的软件,其应用已涉及娱乐、商业、计算机辅助景观设计、教育、科研和林业生产等方面;但在树木构筑型数据的采集和管理、结构-功能模型的建立、树木可视化技术的研究及面向林业生产等方面仍需要大量的工作。 雷相东 常敏 陆元昌 赵天忠关键词:可视化 基于混合模型的单木断面积生长模型 被引量:56 2009年 森林生长观测数据常常具有层次结构、重复测量等特点,因而不满足普通回归分析中的独立性假设,会得到有偏的参数估计,包含随机效应的混合模型可以灵活地处理这一问题。本文采用混合模型方法,建立东北近天然落叶松云冷杉林中落叶松、红松、云杉、冷杉、慢阔(色木、水曲柳、椴树和枫桦)和中阔(白桦、榆树和杂木)6个树种组的单木5年断面积生长模型。数据来自于20个长期固定观测样地,共得到10756个观测数据,其中随机抽取15个样地的8034个数据用于建模,其他5个样地的2722个数据用于模型验证。建立的模型与距离无关,不需要年龄和立地指数。结果表明:起初胸径、林分密度、立地因子和与距离无关的竞争指数都是显著影响林木生长的因子,在实际调查中,这些数据很容易得到;样地内的树木效应在所有模型中均显著;样地间的随机效应只在落叶松模型中显著。与传统的固定效应模型相比,考虑层次结构的混合效应模型显著地改善了模型的表现,决定系数从0.38~0.64提高到0.85~0.89,误差、均方根误差及其相对值均显著减少。模型有一定的生物学意义和统计可靠性。 雷相东 李永慈 向玮关键词:林分密度 混合效应模型