本文關(guān)鍵詞：基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的林木碳匯計量算法研究

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【摘要】：隨著《京都議定書》的出臺和簽署,越來越多的國家開始加大森林碳匯的研究力度,碳匯經(jīng)濟(jì)的發(fā)展在經(jīng)濟(jì)市場中所占的比例也在逐漸擴(kuò)大,碳匯貿(mào)易帶來經(jīng)濟(jì)效益的同時,也在改變著生態(tài)環(huán)境,也為人類創(chuàng)造了相應(yīng)的環(huán)境效益。森林碳儲量的形成是林木光合作用和呼吸作用的共同作用的結(jié)果,同時也受到周圍環(huán)境因素的影響和制約,因此,森林碳匯形成復(fù)雜,碳匯計量算法眾多,但目前尚沒有形成一個統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),這也是碳匯計量算法研究的重點和難點。 本文根據(jù)目前國內(nèi)外對碳匯估算方法的研究現(xiàn)狀,深入研究幾種常用算法的基本理論,分析各種算法所存在的利弊、適用范圍和計量結(jié)果,總結(jié)了幾個影響碳儲量的重要因素,并以此作為CO2通量計算的關(guān)鍵因子,借鑒弛豫渦旋積累法和箱式法的整體理念,通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)知識的引入,建立了BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。選取西雙版納熱帶雨林的研究數(shù)據(jù)作為網(wǎng)絡(luò)模型的樣本數(shù)據(jù),由于樣本容量有限,為了使模型更好地反映輸入與輸出之間的映射關(guān)系,對模型進(jìn)行分組的訓(xùn)練,并且分別對模型進(jìn)行交叉驗證,最終得到了理想的網(wǎng)絡(luò)模型。樣本仿真訓(xùn)練和驗證測試的結(jié)果表明,固碳估算的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型訓(xùn)練次數(shù)合理,訓(xùn)練誤差滿足了精度要求,且具有很好的泛化性能,測試結(jié)果與實際測量值基本一致,因此,BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型在林木碳匯計量算法的研究中發(fā)揮了效率高、成本低、誤差小等重要作用,實現(xiàn)了碳匯計量的自動化、智能化,這對森林碳匯和碳匯經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有深遠(yuǎn)影響和歷史意義。
【關(guān)鍵詞】：森林碳匯 碳匯計量 固碳估算方法 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型 交叉驗證
【學(xué)位授予單位】：東北林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：S718.5
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 緒論8-18
• 1.1 研究背景8
• 1.2 研究目的8-9
• 1.3 研究意義9-10
• 1.4 研究現(xiàn)狀10-13
• 1.4.1 國外研究現(xiàn)狀10-11
• 1.4.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀11-12
• 1.4.3 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的研究與應(yīng)用12-13
• 1.5 發(fā)展趨勢13-14
• 1.6 研究內(nèi)容與方法路線14-15
• 1.7 論文結(jié)構(gòu)15-18
• 2 研究對象與算法描述18-27
• 2.1 對象的選取及介紹18-19
• 2.2 算法的基本理論分析19-23
• 2.2.1 生物量法與蓄積量法20-21
• 2.2.2 渦旋相關(guān)法21
• 2.2.3 弛豫渦旋積累法21-22
• 2.2.4 箱式法22
• 2.2.5 林下植物與腐殖質(zhì)固碳22-23
• 2.2.6 森林土壤固碳23
• 2.3 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)介紹23-25
• 2.4 本章小結(jié)25-27
• 3 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的建立27-36
• 3.1 研究內(nèi)容與研究方案27-28
• 3.1.1 研究內(nèi)容27-28
• 3.1.2 研究方案28
• 3.2 數(shù)據(jù)處理與模擬實驗28-33
• 3.2.1 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練樣本的獲取29
• 3.2.2 數(shù)據(jù)預(yù)處理29-30
• 3.2.3 樣本訓(xùn)練及BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的建立30-33
• 3.3 網(wǎng)絡(luò)模型的訓(xùn)練與誤差分析33-35
• 3.3.1 節(jié)點的確定33
• 3.3.2 分組進(jìn)行樣本訓(xùn)練33
• 3.3.3 誤差分析及討論33-35
• 3.4 本章小結(jié)35-36
• 4 算法的仿真驗證36-41
• 4.1 樣本測試36-37
• 4.2 驗證結(jié)果及討論37-40
• 4.3 本章小結(jié)40-41
• 結(jié)論41-43
• 參考文獻(xiàn)43-46
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文46-47
• 致謝47-48

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：590226