[發明專利]一種防護林林分結構的量化研究方法

無效

• 申請號: 201010621103.1
• 申請日: 2010-12-24
• 公開（公告）號: CN102074006A
• 公開（公告）日: 2011-05-25
• 發明（設計）人: 余新曉;陳麗華;賈國棟;史宇;牛健植;樊登星;吳海龍;信忠保;李軼濤
• 申請（專利權）人: 北京林業大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T11/00
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩

技術領域

本發明涉及林業科學技術領域，特別是涉及一種防護林林分結構的量化研究方法。

背景技術

根據對森林生態系統林分各項指標分析，結合計算機技術對林分結構進行研究，可以評價森林穩定性。現有研究方法中，通過圖解法對林分結構進行研究，包括對樹冠及投影圖的垂直方向上的說明；通過建立坡面彈幕圓錐形樹冠投影邊界的模型，在測樹因子、經緯度、坡度、坡向、時間(包括時刻和日期)等變化要素基礎上建立坡面投影理論邊界模型Z(x′，y′)＝0對林分結構進行研究；通過一種基于數字表面高程模型(DSM)和多尺度權類圖像分割的算法對林分進行研究；通過一維變量包括樹高、胸徑、密度、胸高斷面積、冠幅、林層數量、平均值和方差對林分結構進行研究；通過樣方法和距離法來對林分種群空間結構研究。

上述現有技術在對林分結構進行分析研究時，指標選取不夠全面，得出的林分結構結果不夠科學。

發明內容

(一)要解決的技術問題

本發明要解決的技術問題是如何科學全面地分析評價林分結構，為林分的科學管理和經營提供可靠依據。

(二)技術方案

為了解決上述技術問題，本發明提供一種防護林林分結構的量化研究方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：將目標林分結構中每木檢尺的數據整理為csv格式；

S2：將所述csv格式的數據轉換為所述數據相對應的可視化彩圖；

S3：對所述可視化彩圖利用Photoshop軟件進行灰度處理；

S4：將步驟S3中灰度處理之后的圖像進行疊加，獲得疊加之后的一幅彩圖；

S5：對疊加得到的所述彩圖利用Photoshop軟件進行灰度處理，得到一幅灰度圖；

S6：利用步驟S5中得到的所述灰度圖確定林分結構的信息指數和林分結構的穩定性。

上述防護林林分結構的量化研究方法中，所述步驟S2中使用R軟件進行數據到可視化彩圖的轉換，具體的轉換過程為：打開R軟件，輸入轉換程序，導入所述csv格式的數據，運行所述程序，獲得可視化彩圖。

上述防護林林分結構的量化研究方法中，所述步驟S4中利用ENVI軟件進行圖像疊加。

上述防護林林分結構的量化研究方法中，所述步驟S6具體包括：將所述灰度圖像導入ENVI軟件，利用公式：

FSI=-Σi=1mpilnpi]]>

求解得出林分結構信息指數，該信息指數反映出林分結構的復雜度和穩定性，式中：FSI為林分結構信息指數；pi為所述灰度圖中每一像素點所對應的灰度值；m為所述灰度圖中像素點的總數量。

上述防護林林分結構的量化研究方法中，所述每木檢尺的數據包括樹高、胸徑和冠幅。

上述防護林林分結構的量化研究方法中，所述可視化彩圖的格式為jpg格式。

上述防護林林分結構的量化研究方法中，所述步驟S3灰度處理之后得到的灰度圖像格式為tiff格式。

上述防護林林分結構的量化研究方法中，疊加之后得到的所述彩圖為24位的tiff格式彩圖。

(三)有益效果

上述技術方案所提供的防護林林分結構的量化研究方法中，利用R軟件、Photoshop軟件和ENVI軟件將林分結構數據轉換為圖像進行處理，最終得出林分結構指標的綜合體現信息，以此來評價林分結構的復雜程度和穩定性，該方法具有現實的可操作性和可行性，適宜性更廣，在評價森林結構，尤其是三維空間結構方面簡易、快速且結果可信度高。

附圖說明

圖1是本發明實施例的防護林林分結構的量化研究方法的流程圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例，對本發明的具體實施方式作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本發明，但不用來限制本發明的范圍。

圖1示出了本發明實施例的防護林林分結構的量化研究方法流程圖，如圖所示，該量化研究方法包括以下步驟：

S1：將目標林分結構中每木檢尺的數據整理為csv格式。

這屬于前期數據處理步驟，將林分結構中每木檢尺的胸徑、樹高和冠幅的數據進行整理，數據格式為csv格式。