华北落叶松人工林抚育作业决策技术研究

发布时间：2021-05-19 23:41

　　人工林资源是我国森林资源的重要内容,其在提供木材产品、改善生态环境等方面发挥着关键的、不可替代的作用。依据第八次全国森林资源清查统计,我国人工林面积6933万hm2,虽然位居世界首位,但每公顷蓄积量仅为52.76m3,平均胸径只有13.6cm,远低于世界平均水平（国家林业局,2014）。如何科学有效地经营好人工林资源是提高林地生产力的关键,而林业信息化是林业现代化可持续发展的重要手段,也是国家当前的信息化战略的重要组成内容。落叶松是我国重要的人工林树种,在我国内蒙、东北等地都有大量栽培,但目前利用信息技术针对落叶松的经营研究还不够深入和彻底,因此,如何利用信息技术科学高效的对落叶松人工林进行经营是值得重点研究的问题。本研究以华北落叶松为研究对象,利用林学、信息技术和统计学等方法技术,研究并实现基于小班的抚育作业经营方案编制辅助决策支持系统,从而为华北落叶松的经营提供决策支持。以赤峰地区克什克腾旗桦木沟林场的小班调查数据、桦木沟林场建立的临时标准地调查数据及固定标准地调查数据为基础,研究了华北落叶松人工林的竞争指数模型和冠幅模型,研究了需要抚育间伐的森林小班的智能选择理论与技术,并构建了... 

【文章来源】：北京林业大学北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：156 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 引言
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究的目的意义
        1.1.3 项目来源与经费支持
    1.2 国内外研究概况
        1.2.1 林木竞争的研究概述
        1.2.2 冠幅模型研究概述
        1.2.3 抚育间伐研究概况
        1.2.4 森林资源管理信息系统与决策支持系统研究概况
    1.3 研究的内容和技术路线
        1.3.1 研究目标
        1.3.2 研究的主要内容
        1.3.3 技术路线
        1.3.4 研究方法
    1.4 论文组织结构
2 数据来源与研究方法
    2.1 研究区域概况
        2.1.1 地理位置与地貌概况
        2.1.2 气候与土壤
        2.1.3 森林植被
    2.2 数据来源
        2.2.1 桦木沟林场小班调查数据
        2.2.2 标准地调查数据
        2.2.3 林场小班数据
    2.3 数据的处理
    2.4 数据分析方法
        2.4.1 异常数据处理
        2.4.2 回归分析法
        2.4.3 模型检验指标
    2.5 系统实现的关键技术
        2.5.1 软件体系结构
        2.5.2 遗传算法
        2.5.3 专家系统与决策支持系统
        2.5.4 信息系统开发平台
        2.5.5 R与C#混合编程技术
    2.6 小结
3 树木间竞争研究
    3.1 竞争指数选择
    3.2 树冠重叠面积计算
    3.3 竞争木和对象木的选择
        3.3.1 Voronoi图竞争单元
        3.3.2 竞争木的确定
        3.3.3 对象木的确定
        3.3.4 四株木竞争单元
    3.4 竞争指数选择结果分析
        3.4.1 模型性能分析
        3.4.2 竞争指数分析比较
        3.4.3 竞争指数分析结果
    3.5 基于林木空间竞争的间伐条件研究
    3.6 小结
4 华北落叶松冠幅模型研究
    4.1 模型自变量的选择
    4.2 华北落叶松冠幅模型的建立
        4.2.1 基于竞争指数的冠幅模型
        4.2.2 基于逐步回归法的华北落叶松单木冠幅模型
    4.3 小结
5 基于遗传算法的森林抚育间伐小班智能选择研究
    5.1 森林小班数据的选择
        5.1.1 森林小班数据的特点
        5.1.2 森林小班数据的选择概述
        5.1.3 小班选择的内涵
        5.1.4 查询选择条件的形式化表达
    5.2 小班选择问题的数学模型构建
        5.2.1 选择规则
        5.2.2 属性因子
        5.2.3 数学模型表达
    5.3 遗传算法选择小班
        5.3.1 满足抚育间伐要求的初始小班集合生成
        5.3.2 基于遗传算法的智能选择算法
    5.4 实验结果与分析
    5.5 结论与讨论
    5.6 小结
6 森林小班抚育间伐作业经营方案编制辅助决策支持技术研究
    6.1 小班查询选择关键技术
    6.2 小班适宜性评价技术
    6.3 小班抚育间伐作业经营方案编制辅助决策技术
        6.3.1 推理规则知识库设计
        6.3.2 推理机
        6.3.3 方案生成技术
    6.4 小结
7 小班抚育间伐作业方案编制辅助决策支持系统的设计与实现
    7.1 需求分析
    7.2 系统设计
        7.2.1 系统架构设计
        7.2.2 系统功能设计
    7.3 系统实现的关键技术
        7.3.1 知识库、模型库和方法库构建
        7.3.2 数据可视化技术
    7.4 数据库结构设计
    7.5 系统运行实例
    7.6 小结
8 结论与讨论
    8.1 结论
    8.2 特色与创新
    8.3 讨论
参考文献
个人简介
导师简介
获得成果目录
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]森林空间结构分析中基于Voronoi图的样地边缘校正[J]. 刘帅,张江,李建军,周国雄,吴舒辞.  林业科学. 2017(01)
[2]面向零件的人造板材矩形件锯切排样数学建模及遗传算法求解[J]. 张国梁,蔡小娜,侯晓鹏,赵旦,周玉成,葛浙东.  林业科学. 2016(05)
[3]基于树冠因子的林木竞争指数研究[J]. 张晔珵,张怀清,陈永富,李永亮,马莉燕.  林业科学研究. 2016(01)
[4]将乐地区马尾松最优冠幅模型研究[J]. 张鹏,王新杰,高志雄,许昊,武文昊,王廷蓉,刘乐.  西北林学院学报. 2015(04)
[5]Voronoi多边形的边数分布规律及其在林木格局分析中的应用[J]. 张弓乔,惠刚盈.  北京林业大学学报. 2015(04)
[6]基于加权Voronoi图的林木竞争指数[J]. 李际平,房晓娜,封尧,孙华,曹小玉,赵春燕,李建军.  北京林业大学学报. 2015(03)
[7]中国人工林发展现状、问题与对策[J]. 陈幸良,巨茜,林昆仑.  世界林业研究. 2014(06)
[8]一种新的基于混交度的林木种群分布格局测度方法[J]. 胡艳波,惠刚盈.  北京林业大学学报. 2015(01)
[9]福建省宜林地立地质量的分级与数量化评价[J]. 郭艳荣,刘洋,吴保国.  东北林业大学学报. 2014(10)
[10]基于Voronoi图的杉木生态公益林空间结构量化分析[J]. 李际平,封尧,赵春燕,张彩彩.  北京林业大学学报. 2014(04)

博士论文
[1]森林小班数据的时空建模、更新及表达研究[D]. 夏凯.浙江大学 2014
[2]林地落界数据快速查询技术研究[D]. 李惺颖.中国林业科学研究院 2014
[3]金沟岭林场三种林型最优林分结构的研究[D]. 孔雷.北京林业大学 2013
[4]经营单位级森林经营数据仓库研建及应用研究[D]. 孟京辉.中国林业科学研究院 2011
[5]森林资源空间数据集成管理技术的研究与应用[D]. 李玉堂.东北林业大学 2011
[6]网站信息分类体系优化方法及其应用[D]. 吴胜.南京林业大学 2009
[7]基于林分状态特征的森林自然度评价研究[D]. 赵中华.中国林业科学研究院 2009
[8]帽儿山天然次生林树冠结构和空间优化经营[D]. 卢军.东北林业大学 2008
[9]森林空间结构分析与优化经营模型研究[D]. 汤孟平.北京林业大学 2003

硕士论文
[1]数据可视化系统架构的设计与实现[D]. 许文鹏.北京交通大学 2015
[2]基于多目标经营的落叶松决策支持系统研究[D]. 杨英奎.东北林业大学 2015
[3]森林资源经营管理平台与经营决策服务子系统的研建[D]. 沈立辉.北京林业大学 2015
[4]基于改进GAPSO的森林空间结构多目标优化研究[D]. 曹旭鹏.中南林业科技大学 2014
[5]基于.Net平台的数据可视化软件的设计与实现[D]. 刘圣晨.厦门大学 2013
[6]人工林立地质量评价系统的研建[D]. 王超群.北京林业大学 2013
[7]天然次生林间伐指数研究[D]. 熊露桥.中南林业科技大学 2013
[8]森林资源管理信息系统的研究和软件实现[D]. 肖淞月.北京林业大学 2013
[9]林分生长收获模拟系统的关键技术研究与系统研建[D]. 张瀚.北京林业大学 2012
[10]八达岭地区油松人工林单木竞争模型研究[D]. 孜来比·买木提名.北京林业大学 2012



本文编号：3196651