[目的]为了提高森林景观模拟的真实性和实用性,为森林景观规划和森林经营管理提供可靠依据。[方法]以新疆霍城县果子沟林场作为试验区,以林区内主要树种雪岭云杉为树木建模对象,以小班为单位对果子沟林场进行三维可视化模拟。通过外业...[目的]为了提高森林景观模拟的真实性和实用性,为森林景观规划和森林经营管理提供可靠依据。[方法]以新疆霍城县果子沟林场作为试验区,以林区内主要树种雪岭云杉为树木建模对象,以小班为单位对果子沟林场进行三维可视化模拟。通过外业测量获取林木的树高、胸径、冠幅以及冠高等测树因子。从冠形和叶片角度入手对雪岭云杉的外形特征进行分析。使用单曲线方程对冠形进行模拟,使用泊松分布模型模拟树叶在树冠内的分布情况。然后,使用林相图提取小班边界。利用外业调查数据和CTS系统构建不同形态的树木模型。通过林分分布规则、小班属性以及林场内植被分布规则对林木的空间分布进行模拟。最后,使用SQL SERVER 2005作为数据管理平台,使用八叉树作为三维场景管理,结合LOD、视点替换、及地形分页等三维场景渲染及优化技术,对果子沟林场进行三维可视化模拟。模拟面积达300 km2,平均帧率20 FPS以上。[结果]模拟结果较好地反映了小班的空间分布格局,直观地体现出小班内部林木的空间位置分布,具有一定的实用价值。展开更多
为了解遥感建模和异速生长耦合研究方向的研究现状和进展,基于文献计量学的方法,利用Citespace文献科学分析软件,以Java平台为基础,对Web of Science(WOS)数据库中的文献进行筛选,时间跨度为2001~2022年,分别从文章发行量、文章发行国...为了解遥感建模和异速生长耦合研究方向的研究现状和进展,基于文献计量学的方法,利用Citespace文献科学分析软件,以Java平台为基础,对Web of Science(WOS)数据库中的文献进行筛选,时间跨度为2001~2022年,分别从文章发行量、文章发行国家、发文作者及关键词聚类等4个方面进行了统计分析,并将分析结果以科学图谱的形式呈现。结果表明:目前国内外对遥感建模和异速生长耦合研究较少,但是总体发文量呈先上升趋势;该领域的研究作者以国外机构和作者为主;从关键词聚类中包含的热点分析来看,该领域的研究也与林学、遥感技术、生物量估测密不可分,该研究也会对研究植物生长特征有重要意义。展开更多
森林生态系统作为陆地上最大的碳汇,其碳储量估算的准确性直接影响碳循环模型构建及碳中和政策制定,传统的森林碳储量动态估测主要基于林分尺度,难以反映单株树木的碳储量变化。该研究以12块不同株行距配置和无性系的杨树人工林为研究对...森林生态系统作为陆地上最大的碳汇,其碳储量估算的准确性直接影响碳循环模型构建及碳中和政策制定,传统的森林碳储量动态估测主要基于林分尺度,难以反映单株树木的碳储量变化。该研究以12块不同株行距配置和无性系的杨树人工林为研究对象,基于2019年和2021年的地基激光雷达(terrestrial laser scanning,TLS)数据利用非完全模拟树木水分养分传输的骨架提取算法(a novel algorithm of the incomplete simulation of tree transmitting water and nutrients,ISTTWN)提取多项基本测树因子,经相关性与共线性分析、Boruta算法实现变量筛选后构建线性和非线性以及4种机器学习模型(随机森林、K最近邻、支持向量机、CatBoost)经Optuna框架参数调优后选取最佳模型,通过直接与间接的方法估测单木地上碳储量增量,探究研究区杨树的最优单木地上碳储量增量估测方法以及最佳种植配置。结果表明,基于Boruta算法筛选变量的随机森林模型在研究区杨树单木地上碳储量(R^(2)=0.944)以及碳储量增量(R^(2)=0.798)的估测中展现出优势;以单木地上碳储量增量为因变量构建随机森林模型的直接法是研究区内杨树单木地上碳储量增量的较优估测方案(R^(2)为0.821,均方根误差为0.920 kg和平均绝对误差为0.733 kg);研究期内,株行距配置为6 m×6 m的‘南林797杨’单木地上碳储量增量最大,单木地上碳储量增长率也处于较高水平,表明该配置比较有利于杨树的碳积累。该研究提供了一种估算单株杨树地上碳储量增量的非破坏性方法,对优化碳导向型杨树人工林的管理具有一定参考意义。展开更多
文摘[目的]为了提高森林景观模拟的真实性和实用性,为森林景观规划和森林经营管理提供可靠依据。[方法]以新疆霍城县果子沟林场作为试验区,以林区内主要树种雪岭云杉为树木建模对象,以小班为单位对果子沟林场进行三维可视化模拟。通过外业测量获取林木的树高、胸径、冠幅以及冠高等测树因子。从冠形和叶片角度入手对雪岭云杉的外形特征进行分析。使用单曲线方程对冠形进行模拟,使用泊松分布模型模拟树叶在树冠内的分布情况。然后,使用林相图提取小班边界。利用外业调查数据和CTS系统构建不同形态的树木模型。通过林分分布规则、小班属性以及林场内植被分布规则对林木的空间分布进行模拟。最后,使用SQL SERVER 2005作为数据管理平台,使用八叉树作为三维场景管理,结合LOD、视点替换、及地形分页等三维场景渲染及优化技术,对果子沟林场进行三维可视化模拟。模拟面积达300 km2,平均帧率20 FPS以上。[结果]模拟结果较好地反映了小班的空间分布格局,直观地体现出小班内部林木的空间位置分布,具有一定的实用价值。
文摘为了解遥感建模和异速生长耦合研究方向的研究现状和进展,基于文献计量学的方法,利用Citespace文献科学分析软件,以Java平台为基础,对Web of Science(WOS)数据库中的文献进行筛选,时间跨度为2001~2022年,分别从文章发行量、文章发行国家、发文作者及关键词聚类等4个方面进行了统计分析,并将分析结果以科学图谱的形式呈现。结果表明:目前国内外对遥感建模和异速生长耦合研究较少,但是总体发文量呈先上升趋势;该领域的研究作者以国外机构和作者为主;从关键词聚类中包含的热点分析来看,该领域的研究也与林学、遥感技术、生物量估测密不可分,该研究也会对研究植物生长特征有重要意义。
文摘森林生态系统作为陆地上最大的碳汇,其碳储量估算的准确性直接影响碳循环模型构建及碳中和政策制定,传统的森林碳储量动态估测主要基于林分尺度,难以反映单株树木的碳储量变化。该研究以12块不同株行距配置和无性系的杨树人工林为研究对象,基于2019年和2021年的地基激光雷达(terrestrial laser scanning,TLS)数据利用非完全模拟树木水分养分传输的骨架提取算法(a novel algorithm of the incomplete simulation of tree transmitting water and nutrients,ISTTWN)提取多项基本测树因子,经相关性与共线性分析、Boruta算法实现变量筛选后构建线性和非线性以及4种机器学习模型(随机森林、K最近邻、支持向量机、CatBoost)经Optuna框架参数调优后选取最佳模型,通过直接与间接的方法估测单木地上碳储量增量,探究研究区杨树的最优单木地上碳储量增量估测方法以及最佳种植配置。结果表明,基于Boruta算法筛选变量的随机森林模型在研究区杨树单木地上碳储量(R^(2)=0.944)以及碳储量增量(R^(2)=0.798)的估测中展现出优势;以单木地上碳储量增量为因变量构建随机森林模型的直接法是研究区内杨树单木地上碳储量增量的较优估测方案(R^(2)为0.821,均方根误差为0.920 kg和平均绝对误差为0.733 kg);研究期内,株行距配置为6 m×6 m的‘南林797杨’单木地上碳储量增量最大,单木地上碳储量增长率也处于较高水平,表明该配置比较有利于杨树的碳积累。该研究提供了一种估算单株杨树地上碳储量增量的非破坏性方法,对优化碳导向型杨树人工林的管理具有一定参考意义。
