[發明專利]一種毛竹胸徑年齡二元聯合分布精確估算方法

有效

• 申請號: 201910565986.X
• 申請日: 2019-06-27
• 公開（公告）號: CN110287601B
• 公開（公告）日: 2022-11-15
• 發明（設計）人: 劉恩斌;周國模;杜華強
• 申請（專利權）人: 浙江農林大學
• 主分類號: G06N7/00
• 分類號: G06N7/00;G06K9/62;G06Q50/26
• 代理公司: 杭州新源專利事務所(普通合伙) 33234
• 代理人: 劉曉陽

本發明公開了一種毛竹胸徑年齡二元聯合分布精確估算方法，包括以下步驟：一，將毛竹林胸徑年齡按株數匯總成二維統計數據；二，繪制毛竹胸徑年齡的三維頻數直方圖；三，得若干種常用二元Copula密度函數的參數向量；四，繪制毛竹胸徑年齡的若干種二元Copula密度函數圖；五，選取預備二元Copula密度函數圖；六，得毛竹胸徑年齡最優二元Copula密度函數模型；七，得毛竹胸徑年齡二元Copula分布估算函數，進而實現毛竹胸徑年齡二元聯合分布的精確估算。本發明具有根據胸徑與年齡的邊緣分布值即可建立毛竹胸徑年齡的二元Copula分布(密度)函數；根據相鄰兩期毛竹連續清查數據，可推算出中間年份胸徑年齡的聯合分布(密度)值的優點。

技術領域

本發明涉及一種區域森林生物量精確估算模型的建立方法，特別是一種毛竹胸徑年齡二元聯合分布精確估算方法。

背景技術

毛竹是我國南方重要的一種森林類型，也是最重要、最典型的竹林資源類型，中國是竹林資源最豐富的國家之一。毛竹也是一種特殊的地域性異齡林植物，其胸徑生長與高生長在第一年內完成，且毛竹林多有隔年出筍成竹即大小年習性，故毛竹林林分年齡結構按2年劃分1個齡級，因此同時描述毛竹林的胸徑與年齡能更完整地反映其資源的結構特征。據研究，毛竹林分還具有很強的碳匯功能(周國模，姜培坤，2004；方晰等，2002；李意德等，1998；阮宏華等，1997)，是未來重要的生物質能源材料，因此如何精確估算區域尺度毛竹生物量顯得非常重要。

測樹因子的二元概率分布對區域森林生物量精確估算及現代森林經營活動起著非常重要的作用，它可以精確預估樹木各徑階、各齡階株數與蓄積變化、生長量測定、產量預估、枯損量計算等，還對撫育間伐的科學設計與森林碳庫精確估算提供科學依據。到目前為止，二元廣義β分布和Johnson's SBB分布被廣泛應用于研究測樹因子的胸徑、樹高二元聯合分布(金星姬，2013；Li et al.，2002；Wang and Rennolls，2007；Hafley et al.，1976；H.T.SCHREUDER et al.，1977；FASHENG LI,2002；Mingliang Wang，2007)，二元Weibull分布與二元Beta分布函數描述樹冠內細枝葉面積分布的二維結構(Temesgenetal.,2003)，二元Weibull分布與二元最大熵函數用來描述毛竹胸徑、年齡的聯合分布(葛宏立，2008；劉恩斌，2010)。

已有研究測樹因子二元聯合分布的方法都有如下缺陷：1)邊緣分布模型必須相同：二維Beta分布、二維Weibull分布、二維Sbb的邊緣分布必須是Beta分布、Weibull分布與Sbb分布，但在實際應用時，當兩個測樹因子的邊緣分布不同時，常用二元分布函數不能描述這兩個測樹因子的聯合分布，因此，常用二元分布模型的適用性不廣；2)不是由邊緣分布確定對應的聯合分布：常用研究測樹因子二元聯合分布的方法是先建立其聯合分布函數，后再推導聯合分布對應的邊緣分布(劉恩斌，2010；葛宏立，2008)，故建立的聯合分布函數不是由對應邊緣分布函數確定的，事實上邊緣分布函數的類型與理論較聯合分布函數更多、更完善，但理論與應用價值遠沒有聯合分布函數大，因此如何根據測樹因子邊緣分布建立其二元聯合分布的方法有非常重要的意義；3)不能根據相鄰兩期毛竹連續清查樣地推算中間年份的數據：毛竹連續清查樣地每5年進行一次復查，常用測樹因子二元聯合分布的參數擬合需給定毛竹胸徑與年齡的聯合分布數據，而只根據相鄰兩期連續清查數據是不能確定中間任一年份的毛竹胸徑年齡聯合分布數據，故常用二元聯合分布函數不能精確推算出中間4年的毛竹連續清查數據，因此不能準確預估省域尺度毛竹生物量的動態變化。