湖南省阔叶树资源数据融合与模型研究

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森林资源数据是一种随年度而不断变化的数据。森林资源数据主要是通过森林资源连续清查简称一类清查和森林资源规划设计调查简称二类调查获得,由于两套数据调查间隔期、抽样方法和精度要求不同,导致同一地区存在两套森林资源总量数据。近年来,国家林业局森林资源管理司提出,要积极推进森林资源监测体系优化改革,逐步建成服务高效的森林资源一体化监测体系,最终实现国家和地方森林资源监测工作“一盘棋”,森林资源“一套数”,森林分布“一张图”。森林资源一体化监测的核心就是要国家一类清查和地方二类调查数据有效融合。森林资源数据融合的关键在于充分利用两类数据的优点,准确选择合适的本底和适合的模型。本研究在充分总结分析前人对森林资源数据融合模型建模和林分生长模型的基础上,以湖南省主要阔叶树,包括阔叶纯林、阔叶混交林和针阔混交林为研究对象,利用湖南省森林资源连续清查从1994年到2009年四期样木数据和2004与2009年阔叶树样地数据,利用林分生长模型,构建湖南省主要阔叶树直径、树高及每公顷株数变化模型。主要研究内容和结论如下:(1)把湖南省全省按照不同阔叶树生长所需气候及树种自然分布情况,划分为湘北、湘中东滨湖盆地丘陵区,湘南山地丘陵区和湘西山区三个分区。(2)各分区按照不同阔叶树种组,分别用六个经典的生长量模型对阔叶树树高生长进行拟合,通过对比各方程拟合的决定系数R2及剩余均方差MSE,确定了最适合该分区阔叶树种组的树高生长最优模型,对树高生长模型求时间的一阶导数,得到了各分区不同阔叶树种组的树高连年生长量模型。(3)对于各分区阔叶纯林通过计算各变量与平均直径的皮尔森简单相关系数及多变量多重共线性检验,选择了影响直径生长的主要因变量:平均年龄、平均树高、林分密度指数,用多元线性回归模型拟合得出各分区阔叶纯林直径生长模型。对直径生长模型进行△D=Dt+1-Dt运算,得到各分区不同阔叶树纯林的直径连年生长量模型。(4)各分区针阔混交林通过采用隐去年龄的生长模型法对平均直径进行建模,得到了该分区针阔混交林平均直径变化模型。(5)利用2004年所选各分区样地相对应的2004年和2009年的样木数据,分别建立其保留木株数模型和进界木株数模型,从而得出每公顷株数模型。(6)以湖南省江华县2007年的森林资源小班数据为例,采用本研究所得该分区模型系,实现了江华县阔叶树结果数据和连清结果数据在2013年时的融合。
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