本文選題：生物量不確定性度量　切入點(diǎn)：模型分析法　出處：《中國林業(yè)科學(xué)研究院》2015年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：森林生物量和碳儲量估計以及不確定性度量是《聯(lián)合國氣候變化框架公約》(UNFCCC)規(guī)定的所有締約國均有義務(wù)定期報告的重要內(nèi)容之一�；谏仲Y源清查數(shù)據(jù)的生物量估計在由單木水平、樣地水平推算到區(qū)域水平的過程中存在大量不確定性,忽略這些不確定性或籠統(tǒng)地歸為一項隨機(jī)誤差將導(dǎo)致區(qū)域尺度森林生物量估測結(jié)果產(chǎn)生較大誤差。因此,明確誤差來源并精確度量不同來源誤差導(dǎo)致的生物量不確定性,對提高生物量、碳儲量及其動態(tài)變化量計量精度,為國家溫室氣體排放碳匯清單編制提供可靠科學(xué)基礎(chǔ)具有重要意義。本研究以杉木(Cunninghamia lanceolata)和馬尾松(Pinus massoniana)為研究對象,基于江西省固定樣地連續(xù)清查數(shù)據(jù),采用單木生物量模型法和生物量轉(zhuǎn)換因子法對區(qū)域尺度森林地上生物量進(jìn)行估計,同時應(yīng)用模型分析法、蒙特卡洛模擬法、誤差傳遞法和改進(jìn)模型分析法分別度量了測量誤差、模型誤差、抽樣誤差在生物量估計過程中所導(dǎo)致的生物量不確定性和生物量轉(zhuǎn)換因子(BEF)不確定性,還研究了模型形式、建模樣本量、殘差變異性、各自變量誤差等因素對生物量不確定性的影響程度:(1)分別采用目前廣泛使用的三種生物量模型形式為江西省杉木和馬尾松地上生物量和單木各分量(樹干、樹皮、樹枝和樹葉)生物量建立了生物量估計模型并估計了地上和單木各組分生物量,并基于模型分析法分別度量了由抽樣誤差和模型誤差導(dǎo)致的生物量不確定性。研究結(jié)果表明,在bg?a?D??、b cg?a?D?H??和2()bg?a?D H??三種模型形式下,江西省杉木地上生物量分別為19.67±1.37 t/ha、17.36±1.09 t/ha和17.07±1.11 t/ha,馬尾松地上生物量分別為20.45±1.40 t/ha、18.29±1.29 t/ha和17.20±1.35t/ha。采用不同的模型形式估計的生物量結(jié)果差異較大,其中模型誤差對生物量不確定性的影響大于抽樣誤差。在單木各組分生物量的估計中,樹干、樹皮生物量估計相對于樹枝和樹葉生物量估計擁有更低的模型誤差不確定性。(2)采用蒙特卡洛模擬法對江西省杉木和馬尾松進(jìn)行區(qū)域尺度森林地上生物量的估計及其不確定性度量,并研究了單木生物量估計模型的殘差變異性對區(qū)域尺度森林地上生物量估計中不確定性的影響。研究結(jié)果表明,2009年江西省杉木地上生物量為19.67±1.26 t/ha,不確定性占生物量估計值6.41%;馬尾松地上生物量為20.50±1.50 t/ha,不確定性占生物量估計值7.33%;不同決定系數(shù)R2所反應(yīng)的模型殘差變異性對大尺度生物量估計的影響較小,但較高的R2能有效縮短蒙特卡洛模擬的運(yùn)算時間。(3)通過結(jié)合蒙特卡洛模擬法,對模型分析法進(jìn)行改進(jìn),在此基礎(chǔ)上對江西省杉木和馬尾松進(jìn)行區(qū)域尺度森林地上生物量進(jìn)行估計及其不確定性度量。研究了不同建模樣本量對區(qū)域尺度森林地上生物量和不確定性的影響。研究結(jié)果表明,改進(jìn)模型分析法既延續(xù)了蒙特卡洛模擬法的穩(wěn)定性,又繼承了模型分析法能分別度量模型誤差和抽樣誤差等導(dǎo)致的生物量不確定性的優(yōu)點(diǎn)。模型誤差不確定性隨建模樣本量的縮小而增大,最終導(dǎo)致生物量總不確定性增大,且蒙特卡洛模擬結(jié)果由劇烈波動狀態(tài)到平穩(wěn)狀態(tài)所需要的運(yùn)算時間延長。因此,增加建模數(shù)據(jù)量能有效提高生物量估計模型的估計精度、準(zhǔn)確度以及工作效率,并降低不確定性。(4)采用誤差傳遞法估計了江西省杉木和馬尾松地上生物量,并分別度量了測量誤差、模型誤差和抽樣誤差導(dǎo)致的生物量不確定性,其中測量誤差是在假設(shè)胸徑的測量誤差服從均值為零,標(biāo)準(zhǔn)差為5%胸徑測量值的正態(tài)分布,樹高的測量誤差服從均值為零,標(biāo)準(zhǔn)差為10%樹高測量值的正態(tài)分布的基礎(chǔ)上進(jìn)行不確定性度量。研究結(jié)果表明,測量誤差導(dǎo)致的生物量不確定性占杉木生物量的0.08%,占馬尾松生物量的0.21%,說明測量誤差對區(qū)域尺度喬木地上生物量不確定性的影響非常小。(5)采用生物量轉(zhuǎn)換因子法(BEF)估計了區(qū)域尺度地上森林生物量,并首次結(jié)合蒙特卡洛模擬法度量了生物量和生物量轉(zhuǎn)換因子的不確定性,對生物量轉(zhuǎn)換因子估計中可能產(chǎn)生誤差的變量進(jìn)行了敏感度分析,誤差干擾項包括:單木生物量估計模型誤差、單木材積模型誤差、單木生物量估計模型和單木材積模型聯(lián)合誤差、胸徑測量誤差和樹高測量誤差。研究結(jié)果表明,江西省杉木生物量轉(zhuǎn)換因子為0.509±0.042 t/m3,馬尾松為0.630±0.042 t/m3;五種誤差干擾項中,單木生物量估計模型誤差和單木材積模型誤差相對于其他測樹因子測量誤差仍然是導(dǎo)致區(qū)域尺度喬木地上生物量估計不確定性的最主要誤差來源。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：中國林業(yè)科學(xué)研究院
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：S718.5

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 堯克剛;程新躍;薛善增;;關(guān)于推廣的Douglas-Weyl度量[J];西南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2009年02期

相關(guān)會議論文 前2條

1 彭學(xué)明;;八、行為價值的度量與監(jiān)督機(jī)制研究[A];2010中國國有經(jīng)濟(jì)發(fā)展論壇暨“中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變與國有經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略調(diào)整”學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2010年

2 李宣東;;基于認(rèn)識與理解途徑的軟件可信性度量與評估[A];第五屆中國測試學(xué)術(shù)會議論文集[C];2008年

相關(guān)重要報紙文章 前5條

1 劉慶;詳解“KPI”[N];網(wǎng)絡(luò)世界;2006年

2 甘肅總隊白銀支隊 張琳;度量里面有團(tuán)結(jié)[N];人民武警;2008年

3 上海社會科學(xué)院部門經(jīng)濟(jì)研究所研究員 胡曉鵬;討論“貨幣超發(fā)”不可“情緒化”[N];文匯報;2011年

4 鄭也夫;賣地尋根,醫(yī)病治本[N];南方周末;2010年

5 劉培林國務(wù)院發(fā)展研究中心發(fā)展部;氣候變暖:經(jīng)濟(jì)學(xué)的應(yīng)對之道[N];中國社會科學(xué)報;2010年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 邢彬;云計算可信客戶域關(guān)鍵技術(shù)研究[D];北京交通大學(xué);2016年

2 傅煜;區(qū)域尺度森林地上生物量的不確定性度量研究[D];中國林業(yè)科學(xué)研究院;2015年

3 鄒洋楊;（α，β）-度量的廣義獨(dú)角獸問題和重要共形性質(zhì)[D];西南大學(xué);2014年

4 劉小莉;商業(yè)銀行信用風(fēng)險與利率風(fēng)險的聯(lián)合度量研究[D];復(fù)旦大學(xué);2006年

5 田萍;金融風(fēng)險存在與度量最新進(jìn)展研究[D];吉林大學(xué);2005年

6 王微;融合全局和局部信息的度量學(xué)習(xí)方法研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2014年

7 李本伶;關(guān)于某些重要的Finsler度量[D];浙江大學(xué);2007年

8 於耀勇;某些射影平坦的Finsler度量和射影相關(guān)的Randers度量[D];浙江大學(xué);2007年

9 翟德明;多視度量和回歸學(xué)習(xí)方法及應(yīng)用研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2014年

10 陳濱;關(guān)于Finsler幾何中的一類臨界度量及Randers度量[D];浙江大學(xué);2008年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 史瑞東;關(guān)于(α,β)-度量的共形關(guān)系及Douglas曲率性質(zhì)[D];重慶理工大學(xué);2015年

2 嚴(yán)小丹;次線性期望空間中的度量及其性質(zhì)與應(yīng)用[D];南京大學(xué);2014年

3 吳亞東;某些特殊Finsler度量的射影性質(zhì)[D];寧波大學(xué);2015年

4 陳藝文;Finsler幾何中的幾類特殊度量[D];寧波大學(xué);2015年

5 楊s，

本文編號：1627844