中国36种乔木树种对数差分生长预测预报方法与流程

中国36种乔木树种对数差分生长预测预报方法
一、技术领域
[0001]
本发明涉及中国36种乔木树种对数差分生长预测预报方法，特别是利用对数差分模型预测预报全国36种乔木树种的技术方法。
二、技术背景
[0002]
中国拥有十分丰富的多样性生态系统，森林植被占据着中国陆地生态系统总生物量的69.5％，因此，森林在中国陆地生态系统中起着主导作用。中国森林面积2.08亿公顷，森林覆盖率21.63％，森林蓄积151.37亿立方米，其中，人工林面积6933万公顷，蓄积24.83亿立方米，人工林面积保持世界首位，森林植被总碳储量84.27亿吨。目前中国仍是一个缺林少绿、生态脆弱的中国，森林覆盖率远低于全球31％的平均水平，人均森林面积仅为世界人均水平的1/4，人均森林蓄积只有世界人均水平的1/7，森林资源总量不足、质量不高、分布不均的状况仍未得到根本改变，难以满足经济社会发展的新要求和人民的新期待。面对中国森林资源调查的一系列复杂性问题，迫切需要现代数学技术与计算机技术相结合，建立森林乔木生长模型，使得森林资源数据处理变得更加简单明确。
[0003]
中国有大量的森林资源，但在森林资源的管理上还不具有整体性和完整性，森林资源调查技术比较落后，早期的森林资源调查主要是靠人力，直接到地面野外调查，传统调查方式有很多不足，具体体现在：
[0004]
①
传统调查方式需要去野外调查，耗费大量人力物力以及时间，且效率较低；
[0005]
②
传统调查方式采用传统调查仪器，携带不便。
[0006]
由于传统调查方式的缺点，可以利用数学建模的方式预测预报树木胸径树高，简化传统调查过程。根据全国7000多个固定样地三期连清数据，将全国归纳为36个主导乔木树种，建立对数差分模型，在已知今年树木的胸径树高的情况下预测预报该树木来年的胸径树高。这种方式在很大程度上解决了传统调查方式的不足。
三、

技术实现要素：

[0007]
为了克服传统森林调查方式存在的不足，现利用数学建模方法，根据全国7000余个固定样地三期连清数据，建立对数差分模型，对树木胸径树高进行预测预报。
[0008]
本发明是这样实现的：
[0009]
1.根据全国固定样地和主导乔木解析木数据，将全国归纳为36个主导乔木树种。
[0010]
2.将全国36个树种生长过程进行模拟，建立各树种对数差分模型预测预报树木胸径树高。
[0011]
3.将全国主导乔木树种生长过程划分为生长缓慢期、生长旺盛期、生长趋于停止期三个阶段，建立全国主导乔木树种胸径树高预测预报模型，在已知调查年份胸径树高的基础上，预测预报未来年份的胸径树高。
[0012]
本项发明与现有森林调查方式具有以下优点:
[0013]
采用建立各树种对数差分模型的方法，可对各树种树木将来的生长状况进行预报
预测，从而避免了大量的人工外业调查，足不出户即可获得全国各主导乔木树种连年生长的胸径和树高。
四、具体实施方式
[0014]
确定全国主导乔木树种胸径树高生长量的方法与以往的方法相比，做了较大的改进，具体实施过程是：
[0015]
1.根据全国主导乔木解析木生长数据，从时间上对树种构建了基于聚类分析的双拐点t
1
、t
2
和三速度参数v
1
,v
2
,v
3
，将全国主导乔木树种生长过程划分为生长缓慢期、生长旺盛期、生长趋于停止期三个阶段，建立全国主导乔木树种对数差分模型，其中，某树种在t
1
年之前为生长缓慢期，树龄在t
1
至t
2
年之间为生长旺盛期，树龄大于t
2
年为生长趋于停止期，三个生长阶段对应的生长速度分别为v
1
，v
2
,v
3
。
[0016]
2.已知调查年份树木胸径的情况下运用差分模型对该棵树木未来的胸径进行预测，依据双拐点三速度理论，胸径对数差分预测预报模型为测，依据双拐点三速度理论，胸径对数差分预测预报模型为t为调查时的树龄，d
t
为调查时的胸径，d
(t+1)
为与调查时间间隔一年的胸径，树龄t+1在不同的时间段的生长速度下，不同树种不同生长阶段b
i
系数不同。
[0017]
3.已知调查年份树木树高的情况下运用差分模型对该棵树木未来的胸径进行预测，依据双拐点三速度理论，树高对数差分预测预报模型为测，依据双拐点三速度理论，树高对数差分预测预报模型为t为调查时的树龄，h
t
为调查时的胸径，h
(t+1)
为与调查时间间隔一年的胸径，树龄t+1在不同的时间段的生长速度下，不同树种不同生长阶段b
j
系数不同。