華北落葉松人工林撫育作業(yè)決策技術(shù)研究
發(fā)布時間:2021-05-19 23:41
人工林資源是我國森林資源的重要內(nèi)容,其在提供木材產(chǎn)品、改善生態(tài)環(huán)境等方面發(fā)揮著關(guān)鍵的、不可替代的作用。依據(jù)第八次全國森林資源清查統(tǒng)計,我國人工林面積6933萬hm2,雖然位居世界首位,但每公頃蓄積量僅為52.76m3,平均胸徑只有13.6cm,遠低于世界平均水平(國家林業(yè)局,2014)。如何科學(xué)有效地經(jīng)營好人工林資源是提高林地生產(chǎn)力的關(guān)鍵,而林業(yè)信息化是林業(yè)現(xiàn)代化可持續(xù)發(fā)展的重要手段,也是國家當前的信息化戰(zhàn)略的重要組成內(nèi)容。落葉松是我國重要的人工林樹種,在我國內(nèi)蒙、東北等地都有大量栽培,但目前利用信息技術(shù)針對落葉松的經(jīng)營研究還不夠深入和徹底,因此,如何利用信息技術(shù)科學(xué)高效的對落葉松人工林進行經(jīng)營是值得重點研究的問題。本研究以華北落葉松為研究對象,利用林學(xué)、信息技術(shù)和統(tǒng)計學(xué)等方法技術(shù),研究并實現(xiàn)基于小班的撫育作業(yè)經(jīng)營方案編制輔助決策支持系統(tǒng),從而為華北落葉松的經(jīng)營提供決策支持。以赤峰地區(qū)克什克騰旗樺木溝林場的小班調(diào)查數(shù)據(jù)、樺木溝林場建立的臨時標準地調(diào)查數(shù)據(jù)及固定標準地調(diào)查數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),研究了華北落葉松人工林的競爭指數(shù)模型和冠幅模型,研究了需要撫育間伐的森林小班的智能選擇理論與技術(shù),并構(gòu)建了...
【文章來源】:北京林業(yè)大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:156 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 引言
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究的目的意義
1.1.3 項目來源與經(jīng)費支持
1.2 國內(nèi)外研究概況
1.2.1 林木競爭的研究概述
1.2.2 冠幅模型研究概述
1.2.3 撫育間伐研究概況
1.2.4 森林資源管理信息系統(tǒng)與決策支持系統(tǒng)研究概況
1.3 研究的內(nèi)容和技術(shù)路線
1.3.1 研究目標
1.3.2 研究的主要內(nèi)容
1.3.3 技術(shù)路線
1.3.4 研究方法
1.4 論文組織結(jié)構(gòu)
2 數(shù)據(jù)來源與研究方法
2.1 研究區(qū)域概況
2.1.1 地理位置與地貌概況
2.1.2 氣候與土壤
2.1.3 森林植被
2.2 數(shù)據(jù)來源
2.2.1 樺木溝林場小班調(diào)查數(shù)據(jù)
2.2.2 標準地調(diào)查數(shù)據(jù)
2.2.3 林場小班數(shù)據(jù)
2.3 數(shù)據(jù)的處理
2.4 數(shù)據(jù)分析方法
2.4.1 異常數(shù)據(jù)處理
2.4.2 回歸分析法
2.4.3 模型檢驗指標
2.5 系統(tǒng)實現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)
2.5.1 軟件體系結(jié)構(gòu)
2.5.2 遺傳算法
2.5.3 專家系統(tǒng)與決策支持系統(tǒng)
2.5.4 信息系統(tǒng)開發(fā)平臺
2.5.5 R與C#混合編程技術(shù)
2.6 小結(jié)
3 樹木間競爭研究
3.1 競爭指數(shù)選擇
3.2 樹冠重疊面積計算
3.3 競爭木和對象木的選擇
3.3.1 Voronoi圖競爭單元
3.3.2 競爭木的確定
3.3.3 對象木的確定
3.3.4 四株木競爭單元
3.4 競爭指數(shù)選擇結(jié)果分析
3.4.1 模型性能分析
3.4.2 競爭指數(shù)分析比較
3.4.3 競爭指數(shù)分析結(jié)果
3.5 基于林木空間競爭的間伐條件研究
3.6 小結(jié)
4 華北落葉松冠幅模型研究
4.1 模型自變量的選擇
4.2 華北落葉松冠幅模型的建立
4.2.1 基于競爭指數(shù)的冠幅模型
4.2.2 基于逐步回歸法的華北落葉松單木冠幅模型
4.3 小結(jié)
5 基于遺傳算法的森林撫育間伐小班智能選擇研究
5.1 森林小班數(shù)據(jù)的選擇
5.1.1 森林小班數(shù)據(jù)的特點
5.1.2 森林小班數(shù)據(jù)的選擇概述
5.1.3 小班選擇的內(nèi)涵
5.1.4 查詢選擇條件的形式化表達
5.2 小班選擇問題的數(shù)學(xué)模型構(gòu)建
5.2.1 選擇規(guī)則
5.2.2 屬性因子
5.2.3 數(shù)學(xué)模型表達
5.3 遺傳算法選擇小班
5.3.1 滿足撫育間伐要求的初始小班集合生成
5.3.2 基于遺傳算法的智能選擇算法
5.4 實驗結(jié)果與分析
5.5 結(jié)論與討論
5.6 小結(jié)
6 森林小班撫育間伐作業(yè)經(jīng)營方案編制輔助決策支持技術(shù)研究
6.1 小班查詢選擇關(guān)鍵技術(shù)
6.2 小班適宜性評價技術(shù)
6.3 小班撫育間伐作業(yè)經(jīng)營方案編制輔助決策技術(shù)
6.3.1 推理規(guī)則知識庫設(shè)計
6.3.2 推理機
6.3.3 方案生成技術(shù)
6.4 小結(jié)
7 小班撫育間伐作業(yè)方案編制輔助決策支持系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)
7.1 需求分析
7.2 系統(tǒng)設(shè)計
7.2.1 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計
7.2.2 系統(tǒng)功能設(shè)計
7.3 系統(tǒng)實現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)
7.3.1 知識庫、模型庫和方法庫構(gòu)建
7.3.2 數(shù)據(jù)可視化技術(shù)
7.4 數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)設(shè)計
7.5 系統(tǒng)運行實例
7.6 小結(jié)
8 結(jié)論與討論
8.1 結(jié)論
8.2 特色與創(chuàng)新
8.3 討論
參考文獻
個人簡介
導(dǎo)師簡介
獲得成果目錄
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]森林空間結(jié)構(gòu)分析中基于Voronoi圖的樣地邊緣校正[J]. 劉帥,張江,李建軍,周國雄,吳舒辭. 林業(yè)科學(xué). 2017(01)
[2]面向零件的人造板材矩形件鋸切排樣數(shù)學(xué)建模及遺傳算法求解[J]. 張國梁,蔡小娜,侯曉鵬,趙旦,周玉成,葛浙東. 林業(yè)科學(xué). 2016(05)
[3]基于樹冠因子的林木競爭指數(shù)研究[J]. 張曄珵,張懷清,陳永富,李永亮,馬莉燕. 林業(yè)科學(xué)研究. 2016(01)
[4]將樂地區(qū)馬尾松最優(yōu)冠幅模型研究[J]. 張鵬,王新杰,高志雄,許昊,武文昊,王廷蓉,劉樂. 西北林學(xué)院學(xué)報. 2015(04)
[5]Voronoi多邊形的邊數(shù)分布規(guī)律及其在林木格局分析中的應(yīng)用[J]. 張弓喬,惠剛盈. 北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2015(04)
[6]基于加權(quán)Voronoi圖的林木競爭指數(shù)[J]. 李際平,房曉娜,封堯,孫華,曹小玉,趙春燕,李建軍. 北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2015(03)
[7]中國人工林發(fā)展現(xiàn)狀、問題與對策[J]. 陳幸良,巨茜,林昆侖. 世界林業(yè)研究. 2014(06)
[8]一種新的基于混交度的林木種群分布格局測度方法[J]. 胡艷波,惠剛盈. 北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2015(01)
[9]福建省宜林地立地質(zhì)量的分級與數(shù)量化評價[J]. 郭艷榮,劉洋,吳保國. 東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2014(10)
[10]基于Voronoi圖的杉木生態(tài)公益林空間結(jié)構(gòu)量化分析[J]. 李際平,封堯,趙春燕,張彩彩. 北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2014(04)
博士論文
[1]森林小班數(shù)據(jù)的時空建模、更新及表達研究[D]. 夏凱.浙江大學(xué) 2014
[2]林地落界數(shù)據(jù)快速查詢技術(shù)研究[D]. 李惺穎.中國林業(yè)科學(xué)研究院 2014
[3]金溝嶺林場三種林型最優(yōu)林分結(jié)構(gòu)的研究[D]. 孔雷.北京林業(yè)大學(xué) 2013
[4]經(jīng)營單位級森林經(jīng)營數(shù)據(jù)倉庫研建及應(yīng)用研究[D]. 孟京輝.中國林業(yè)科學(xué)研究院 2011
[5]森林資源空間數(shù)據(jù)集成管理技術(shù)的研究與應(yīng)用[D]. 李玉堂.東北林業(yè)大學(xué) 2011
[6]網(wǎng)站信息分類體系優(yōu)化方法及其應(yīng)用[D]. 吳勝.南京林業(yè)大學(xué) 2009
[7]基于林分狀態(tài)特征的森林自然度評價研究[D]. 趙中華.中國林業(yè)科學(xué)研究院 2009
[8]帽兒山天然次生林樹冠結(jié)構(gòu)和空間優(yōu)化經(jīng)營[D]. 盧軍.東北林業(yè)大學(xué) 2008
[9]森林空間結(jié)構(gòu)分析與優(yōu)化經(jīng)營模型研究[D]. 湯孟平.北京林業(yè)大學(xué) 2003
碩士論文
[1]數(shù)據(jù)可視化系統(tǒng)架構(gòu)的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 許文鵬.北京交通大學(xué) 2015
[2]基于多目標經(jīng)營的落葉松決策支持系統(tǒng)研究[D]. 楊英奎.東北林業(yè)大學(xué) 2015
[3]森林資源經(jīng)營管理平臺與經(jīng)營決策服務(wù)子系統(tǒng)的研建[D]. 沈立輝.北京林業(yè)大學(xué) 2015
[4]基于改進GAPSO的森林空間結(jié)構(gòu)多目標優(yōu)化研究[D]. 曹旭鵬.中南林業(yè)科技大學(xué) 2014
[5]基于.Net平臺的數(shù)據(jù)可視化軟件的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 劉圣晨.廈門大學(xué) 2013
[6]人工林立地質(zhì)量評價系統(tǒng)的研建[D]. 王超群.北京林業(yè)大學(xué) 2013
[7]天然次生林間伐指數(shù)研究[D]. 熊露橋.中南林業(yè)科技大學(xué) 2013
[8]森林資源管理信息系統(tǒng)的研究和軟件實現(xiàn)[D]. 肖淞月.北京林業(yè)大學(xué) 2013
[9]林分生長收獲模擬系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)研究與系統(tǒng)研建[D]. 張瀚.北京林業(yè)大學(xué) 2012
[10]八達嶺地區(qū)油松人工林單木競爭模型研究[D]. 孜來比·買木提名.北京林業(yè)大學(xué) 2012
本文編號:3196651
【文章來源】:北京林業(yè)大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:156 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 引言
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究的目的意義
1.1.3 項目來源與經(jīng)費支持
1.2 國內(nèi)外研究概況
1.2.1 林木競爭的研究概述
1.2.2 冠幅模型研究概述
1.2.3 撫育間伐研究概況
1.2.4 森林資源管理信息系統(tǒng)與決策支持系統(tǒng)研究概況
1.3 研究的內(nèi)容和技術(shù)路線
1.3.1 研究目標
1.3.2 研究的主要內(nèi)容
1.3.3 技術(shù)路線
1.3.4 研究方法
1.4 論文組織結(jié)構(gòu)
2 數(shù)據(jù)來源與研究方法
2.1 研究區(qū)域概況
2.1.1 地理位置與地貌概況
2.1.2 氣候與土壤
2.1.3 森林植被
2.2 數(shù)據(jù)來源
2.2.1 樺木溝林場小班調(diào)查數(shù)據(jù)
2.2.2 標準地調(diào)查數(shù)據(jù)
2.2.3 林場小班數(shù)據(jù)
2.3 數(shù)據(jù)的處理
2.4 數(shù)據(jù)分析方法
2.4.1 異常數(shù)據(jù)處理
2.4.2 回歸分析法
2.4.3 模型檢驗指標
2.5 系統(tǒng)實現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)
2.5.1 軟件體系結(jié)構(gòu)
2.5.2 遺傳算法
2.5.3 專家系統(tǒng)與決策支持系統(tǒng)
2.5.4 信息系統(tǒng)開發(fā)平臺
2.5.5 R與C#混合編程技術(shù)
2.6 小結(jié)
3 樹木間競爭研究
3.1 競爭指數(shù)選擇
3.2 樹冠重疊面積計算
3.3 競爭木和對象木的選擇
3.3.1 Voronoi圖競爭單元
3.3.2 競爭木的確定
3.3.3 對象木的確定
3.3.4 四株木競爭單元
3.4 競爭指數(shù)選擇結(jié)果分析
3.4.1 模型性能分析
3.4.2 競爭指數(shù)分析比較
3.4.3 競爭指數(shù)分析結(jié)果
3.5 基于林木空間競爭的間伐條件研究
3.6 小結(jié)
4 華北落葉松冠幅模型研究
4.1 模型自變量的選擇
4.2 華北落葉松冠幅模型的建立
4.2.1 基于競爭指數(shù)的冠幅模型
4.2.2 基于逐步回歸法的華北落葉松單木冠幅模型
4.3 小結(jié)
5 基于遺傳算法的森林撫育間伐小班智能選擇研究
5.1 森林小班數(shù)據(jù)的選擇
5.1.1 森林小班數(shù)據(jù)的特點
5.1.2 森林小班數(shù)據(jù)的選擇概述
5.1.3 小班選擇的內(nèi)涵
5.1.4 查詢選擇條件的形式化表達
5.2 小班選擇問題的數(shù)學(xué)模型構(gòu)建
5.2.1 選擇規(guī)則
5.2.2 屬性因子
5.2.3 數(shù)學(xué)模型表達
5.3 遺傳算法選擇小班
5.3.1 滿足撫育間伐要求的初始小班集合生成
5.3.2 基于遺傳算法的智能選擇算法
5.4 實驗結(jié)果與分析
5.5 結(jié)論與討論
5.6 小結(jié)
6 森林小班撫育間伐作業(yè)經(jīng)營方案編制輔助決策支持技術(shù)研究
6.1 小班查詢選擇關(guān)鍵技術(shù)
6.2 小班適宜性評價技術(shù)
6.3 小班撫育間伐作業(yè)經(jīng)營方案編制輔助決策技術(shù)
6.3.1 推理規(guī)則知識庫設(shè)計
6.3.2 推理機
6.3.3 方案生成技術(shù)
6.4 小結(jié)
7 小班撫育間伐作業(yè)方案編制輔助決策支持系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)
7.1 需求分析
7.2 系統(tǒng)設(shè)計
7.2.1 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計
7.2.2 系統(tǒng)功能設(shè)計
7.3 系統(tǒng)實現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)
7.3.1 知識庫、模型庫和方法庫構(gòu)建
7.3.2 數(shù)據(jù)可視化技術(shù)
7.4 數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)設(shè)計
7.5 系統(tǒng)運行實例
7.6 小結(jié)
8 結(jié)論與討論
8.1 結(jié)論
8.2 特色與創(chuàng)新
8.3 討論
參考文獻
個人簡介
導(dǎo)師簡介
獲得成果目錄
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]森林空間結(jié)構(gòu)分析中基于Voronoi圖的樣地邊緣校正[J]. 劉帥,張江,李建軍,周國雄,吳舒辭. 林業(yè)科學(xué). 2017(01)
[2]面向零件的人造板材矩形件鋸切排樣數(shù)學(xué)建模及遺傳算法求解[J]. 張國梁,蔡小娜,侯曉鵬,趙旦,周玉成,葛浙東. 林業(yè)科學(xué). 2016(05)
[3]基于樹冠因子的林木競爭指數(shù)研究[J]. 張曄珵,張懷清,陳永富,李永亮,馬莉燕. 林業(yè)科學(xué)研究. 2016(01)
[4]將樂地區(qū)馬尾松最優(yōu)冠幅模型研究[J]. 張鵬,王新杰,高志雄,許昊,武文昊,王廷蓉,劉樂. 西北林學(xué)院學(xué)報. 2015(04)
[5]Voronoi多邊形的邊數(shù)分布規(guī)律及其在林木格局分析中的應(yīng)用[J]. 張弓喬,惠剛盈. 北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2015(04)
[6]基于加權(quán)Voronoi圖的林木競爭指數(shù)[J]. 李際平,房曉娜,封堯,孫華,曹小玉,趙春燕,李建軍. 北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2015(03)
[7]中國人工林發(fā)展現(xiàn)狀、問題與對策[J]. 陳幸良,巨茜,林昆侖. 世界林業(yè)研究. 2014(06)
[8]一種新的基于混交度的林木種群分布格局測度方法[J]. 胡艷波,惠剛盈. 北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2015(01)
[9]福建省宜林地立地質(zhì)量的分級與數(shù)量化評價[J]. 郭艷榮,劉洋,吳保國. 東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2014(10)
[10]基于Voronoi圖的杉木生態(tài)公益林空間結(jié)構(gòu)量化分析[J]. 李際平,封堯,趙春燕,張彩彩. 北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2014(04)
博士論文
[1]森林小班數(shù)據(jù)的時空建模、更新及表達研究[D]. 夏凱.浙江大學(xué) 2014
[2]林地落界數(shù)據(jù)快速查詢技術(shù)研究[D]. 李惺穎.中國林業(yè)科學(xué)研究院 2014
[3]金溝嶺林場三種林型最優(yōu)林分結(jié)構(gòu)的研究[D]. 孔雷.北京林業(yè)大學(xué) 2013
[4]經(jīng)營單位級森林經(jīng)營數(shù)據(jù)倉庫研建及應(yīng)用研究[D]. 孟京輝.中國林業(yè)科學(xué)研究院 2011
[5]森林資源空間數(shù)據(jù)集成管理技術(shù)的研究與應(yīng)用[D]. 李玉堂.東北林業(yè)大學(xué) 2011
[6]網(wǎng)站信息分類體系優(yōu)化方法及其應(yīng)用[D]. 吳勝.南京林業(yè)大學(xué) 2009
[7]基于林分狀態(tài)特征的森林自然度評價研究[D]. 趙中華.中國林業(yè)科學(xué)研究院 2009
[8]帽兒山天然次生林樹冠結(jié)構(gòu)和空間優(yōu)化經(jīng)營[D]. 盧軍.東北林業(yè)大學(xué) 2008
[9]森林空間結(jié)構(gòu)分析與優(yōu)化經(jīng)營模型研究[D]. 湯孟平.北京林業(yè)大學(xué) 2003
碩士論文
[1]數(shù)據(jù)可視化系統(tǒng)架構(gòu)的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 許文鵬.北京交通大學(xué) 2015
[2]基于多目標經(jīng)營的落葉松決策支持系統(tǒng)研究[D]. 楊英奎.東北林業(yè)大學(xué) 2015
[3]森林資源經(jīng)營管理平臺與經(jīng)營決策服務(wù)子系統(tǒng)的研建[D]. 沈立輝.北京林業(yè)大學(xué) 2015
[4]基于改進GAPSO的森林空間結(jié)構(gòu)多目標優(yōu)化研究[D]. 曹旭鵬.中南林業(yè)科技大學(xué) 2014
[5]基于.Net平臺的數(shù)據(jù)可視化軟件的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 劉圣晨.廈門大學(xué) 2013
[6]人工林立地質(zhì)量評價系統(tǒng)的研建[D]. 王超群.北京林業(yè)大學(xué) 2013
[7]天然次生林間伐指數(shù)研究[D]. 熊露橋.中南林業(yè)科技大學(xué) 2013
[8]森林資源管理信息系統(tǒng)的研究和軟件實現(xiàn)[D]. 肖淞月.北京林業(yè)大學(xué) 2013
[9]林分生長收獲模擬系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)研究與系統(tǒng)研建[D]. 張瀚.北京林業(yè)大學(xué) 2012
[10]八達嶺地區(qū)油松人工林單木競爭模型研究[D]. 孜來比·買木提名.北京林業(yè)大學(xué) 2012
本文編號:3196651
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