[發(fā)明專利]一種林分空間結(jié)構(gòu)綜合指數(shù)模型的構(gòu)建方法及應(yīng)用

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010584944.3
• 申請(qǐng)日: 2020-06-23
• 公開（公告）號(hào): CN111754358A
• 公開（公告）日: 2020-10-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊志高;劉玉平;張貴;吳鑫
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中南林業(yè)科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G06Q50/02
• 分類號(hào): G06Q50/02;G06F30/20;G06Q10/06
• 代理公司: 長沙思創(chuàng)聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 43215
• 代理人: 夏興友

本發(fā)明涉及森林林分空間結(jié)構(gòu)，具體涉及一種林分空間結(jié)構(gòu)綜合指數(shù)模型的構(gòu)建方法及應(yīng)用。本發(fā)明的一種林分空間結(jié)構(gòu)綜合指數(shù)模型的構(gòu)建方法，方案包括如下步驟：1)采集樹木基本信息；2)確立林分空間結(jié)構(gòu)單元；3)構(gòu)建林分空間結(jié)構(gòu)綜合指數(shù)模型。本發(fā)明選擇林木的自身屬性(胸徑、樹高和冠幅)為綜合權(quán)重，建立了一種用于描述林分空間結(jié)構(gòu)單元的加權(quán)三角網(wǎng)。引入微觀經(jīng)濟(jì)學(xué)中C?D生產(chǎn)函數(shù)模型，構(gòu)建了以全混交度、角尺度和交角競(jìng)爭(zhēng)指數(shù)三個(gè)參數(shù)作為“投入”、以林分整體空間結(jié)構(gòu)綜合指數(shù)作為“產(chǎn)出”的林分空間結(jié)構(gòu)生產(chǎn)函數(shù)模型，從而定義了林分空間結(jié)構(gòu)綜合指數(shù)(FSSCI)。該指數(shù)適用于天然林和人工林的空間結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)，能全面地反映林分空間結(jié)構(gòu)的優(yōu)劣性，為森林經(jīng)營提供理論和技術(shù)支持。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及森林空間結(jié)構(gòu)分布格局研究，具體涉及一種林分空間結(jié)構(gòu)綜合指數(shù)模型的構(gòu)建方法及應(yīng)用。

背景技術(shù)

森林結(jié)構(gòu)一般分為非空間結(jié)構(gòu)和空間結(jié)構(gòu)。空間結(jié)構(gòu)是指含有林木空間位置信息的結(jié)構(gòu)，一般表現(xiàn)為林分的空間分布格局、樹種空間隔離程度和林木處于的競(jìng)爭(zhēng)狀態(tài)三個(gè)方面。林分空間結(jié)構(gòu)作為森林結(jié)構(gòu)最直觀的表現(xiàn)和可調(diào)控因素，反映了森林結(jié)構(gòu)的好壞和未來發(fā)展方向。林分空間結(jié)構(gòu)指數(shù)作為林分空間結(jié)構(gòu)分析和優(yōu)化經(jīng)營研究的基礎(chǔ)，一直以來都是林分空間結(jié)構(gòu)研究熱點(diǎn)，眾多的林分空間結(jié)構(gòu)指數(shù)被相繼提出。目前被廣泛使用的主要有大小比數(shù)、混交度、全混交度、角尺度、空間密度指數(shù)、競(jìng)爭(zhēng)指數(shù)、交角競(jìng)爭(zhēng)指數(shù)、面積變異系數(shù)等，分別用于描述林分空間分布格局、樹種空間隔離程度和林木競(jìng)爭(zhēng)狀態(tài)。大部分學(xué)者都是以單個(gè)指數(shù)來量化分析林分空間結(jié)構(gòu)，容易導(dǎo)致分析結(jié)果不全面和針對(duì)同一林分不同指數(shù)分析結(jié)果不一致的情況，給森林經(jīng)營決策帶來很大的困擾。近年來，對(duì)林分空間結(jié)構(gòu)綜合性評(píng)價(jià)指數(shù)的研究逐漸增多，一些綜合性評(píng)價(jià)指數(shù)被提出，如：均質(zhì)性綜合指數(shù)、林分空間結(jié)構(gòu)綜合評(píng)價(jià)指數(shù)(FSSI)等。但這些綜合性指數(shù)均是基于“1+4”固定空間結(jié)構(gòu)單元法確定的，而該方法存在誤判或漏判鄰近木的缺陷，導(dǎo)致綜合性指數(shù)的計(jì)算結(jié)果可能出現(xiàn)誤差。隨后，徐揚(yáng)洋基于Voronoi圖對(duì)FSSI改進(jìn)得到了FSSI'，降低了FSSI的結(jié)果誤差，但仍然沒有完全解決誤差問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明選擇林木的自身屬性(胸徑、樹高和冠幅)為綜合權(quán)重，建立了一種用于描述林分空間結(jié)構(gòu)單元的加權(quán)三角網(wǎng)。引入微觀經(jīng)濟(jì)學(xué)中C-D生產(chǎn)函數(shù)模型，構(gòu)建了以全混交度、角尺度和交角競(jìng)爭(zhēng)指數(shù)三個(gè)參數(shù)作為“投入”、以林分整體空間結(jié)構(gòu)綜合指數(shù)作為“產(chǎn)出”的林分空間結(jié)構(gòu)生產(chǎn)函數(shù)模型，從而定義了林分空間結(jié)構(gòu)綜合指數(shù)(FSSCI)。該指數(shù)適用于天然林和人工林的空間結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)，能全面地反映林分空間結(jié)構(gòu)的優(yōu)劣性，為森林經(jīng)營提供理論和技術(shù)支持。

本發(fā)明的一種林分空間結(jié)構(gòu)綜合指數(shù)模型的構(gòu)建方法，方案包括如下步驟：

1)采集樹木基本信息；

2)確立林分空間結(jié)構(gòu)單元；

3)構(gòu)建林分空間結(jié)構(gòu)綜合指數(shù)模型；

本發(fā)明更進(jìn)一步地，所述采集樹木基本信息為對(duì)胸徑大于5cm的活立木進(jìn)行每木檢尺。記錄樹種、胸徑、樹高、樹冠數(shù)據(jù)。

本發(fā)明更進(jìn)一步地，采用加權(quán)三角網(wǎng)確立林分空間結(jié)構(gòu)單元。

本發(fā)明更進(jìn)一步地，從胸徑、樹高、樹冠三者的相互影響計(jì)算權(quán)重。

本發(fā)明更進(jìn)一步地，由胸徑、樹高、樹冠三者計(jì)算出的權(quán)重構(gòu)建三角網(wǎng)模型。

本發(fā)明更進(jìn)一步地，還包括對(duì)三角網(wǎng)的邊緣矯正。

本發(fā)明更進(jìn)一步，選用全混交度、角尺度和交角競(jìng)爭(zhēng)指數(shù)作為模型參數(shù)構(gòu)建空間結(jié)構(gòu)綜合指數(shù)模型。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比：