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1、第五章林分蓄積量測定一、林分蓄積量測定概述1、林分蓄積量?林分中所有活立木材積之和。2、林分蓄積量測定(1)測定內(nèi)容:林分面積、林木材積(2)測定方法?目測法?實測法(3)林木材積計算方法:標(biāo)準(zhǔn)木法;數(shù)表法。全林實測:面積小、伐區(qū)調(diào)查設(shè)計、科研等局部實測:常用,標(biāo)準(zhǔn)地或樣地二、標(biāo)準(zhǔn)木法1、標(biāo)準(zhǔn)木?具有平均材積的樹木:與Dg、Hg相差不超過5%且干形中等的樹木。2、標(biāo)準(zhǔn)木法種類(一)平均標(biāo)準(zhǔn)木法(單級法)?每木檢尺計算Dg,樹高曲線Hg;?尋找1~3株與Dg、Hg相差不超過5%且干形中等的樹木作為平均標(biāo)準(zhǔn)木,伐倒
2、或用測樹儀區(qū)分實測樹干材積;?求算蓄積,再算單位面積蓄積?!齈123(二)分級標(biāo)準(zhǔn)木法為提高精度,按一定標(biāo)準(zhǔn)將全部樹木分成若干個級(一般為3級),每級應(yīng)用平均標(biāo)準(zhǔn)木法;分級原則:級間方差大,級內(nèi)方差小。式中:ni——第i級中標(biāo)準(zhǔn)木株數(shù);k——分級級數(shù)(i=1,2……,k);Gi——第i級的斷面積;Vij,Gij——第i級中第j株標(biāo)準(zhǔn)木的材積及斷面積。1.等株徑級標(biāo)準(zhǔn)木法由烏里希(UrichV.,1881)首先提出。該法是將每木檢尺結(jié)果依徑階順序,將林木分為株數(shù)基本相等的3~5個徑級,分別徑級選標(biāo)準(zhǔn)木測算各徑
3、級材積,各徑級材積疊加得標(biāo)準(zhǔn)地蓄積。具體測算方法見p125表5—2。2.等斷面積徑級標(biāo)準(zhǔn)木法哈爾蒂希(HartigR.,1868)首先提出依徑階順序,將林木分為斷面積基本相等的3~5個徑級,分別徑級選標(biāo)準(zhǔn)木計算該徑級的材積積,將各徑級材積合計得林分蓄積。具體測算方法見p131表5—33.徑階等比標(biāo)準(zhǔn)木法德勞特(Draudt,1860)提出。分別徑階按一定株數(shù)比例(一般取10%)選測標(biāo)準(zhǔn)木,根據(jù)每木檢尺結(jié)果,按比例確定每個徑階應(yīng)選的標(biāo)準(zhǔn)木株數(shù)(兩端徑階株數(shù)較少,可合并到相鄰徑階);然后根據(jù)各徑階平均標(biāo)準(zhǔn)木的材積推
4、算該徑階材積,最后各徑階材積相加得標(biāo)準(zhǔn)地總蓄積。若根據(jù)各徑階標(biāo)準(zhǔn)木材積與胸徑或斷面積相關(guān)關(guān)系,繪材積曲線或材積直線,則可按徑階查出各徑階單株平均材積。三、材積表法(Methodofvolumetable)在森林調(diào)查中,為了提高工作效率,一般常采用預(yù)先編制好的立木材積表確定森林蓄積量,這種方法稱為材積表法。材積表(立木材積表):按樹干材積與其三要素之間的函數(shù)關(guān)系編制的單株平均帶皮材積的數(shù)表。分類:一元材積表、二元材積表、三元材積表在林業(yè)生產(chǎn)中,最為常用的材積表是一元材積表一元材積表(地方材積表)(one-way/
5、localvolumetable)(1)定義根據(jù)胸徑1個因子編列的樹干帶皮材積的數(shù)表。一元材積表未考慮樹高和干形對材積得影響。即胸徑相同的立木,其材積則同。一元材積表適用于相同立地條件下的局部地區(qū),使用范圍較小,故一元材積表又稱作地方材積表。一元材積表只需測定胸徑一個因子,利用比較方便,我國林業(yè)生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用(2)編制一元材積表的方法與步驟①資料收集與整理分別樹種、分別使用地區(qū)編制,因在不同地區(qū)樹高曲線的差異較大。因此,先確定編表樹種的適用范圍。樣本數(shù)量:在一個地區(qū)(林業(yè)局)樣本數(shù)量一般要求在200~300株以
6、上。抽樣原則:采用隨機取樣的原則,選取該地區(qū)不同立地、不同徑階、不同樹高的樣木。測定方法和要求:樣木伐倒后用同一種工具、同一種區(qū)分求積法計算其材積。將各樣木的胸徑(D)、樹高(H)及材積(V)建立數(shù)據(jù)庫作為編制和檢驗材積表的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),并剔除異常數(shù)據(jù)。在收集編表資料時,應(yīng)同時收集編表和檢驗表兩套樣本,用編表樣本編表,用檢驗樣本檢驗所編材積表的精度。②編制一元材積表用圖解法確定方程類型:根據(jù)各編表樣木的胸徑與材積,在計算機上以胸徑為橫坐標(biāo)、材積為縱坐標(biāo)作散點圖,根據(jù)散點的分布趨勢,選擇合適的方程類型。最優(yōu)材積方程的
7、選擇:編制一元材積表的方程類型很多,常用的方程下表所示。一元材積表的整理。一元材積回歸方程一元材積方程提出人科泊斯基(Kopezky)-格爾哈特(Gehrardt)迪賽斯庫(Dissescu.R)-邁耶(Meyer.W.H)覆赫納德爾(Hohenadl.W)-克雷恩(Krenn.K)伯克霍特(Berkhout)布里納克(Brenac)蘆澤(1907)中島廣吉(1924)最優(yōu)材積方程的選擇如何擬合和選擇最優(yōu)經(jīng)驗方程是編表的關(guān)鍵。利用編表樣本數(shù)據(jù),分別采用不同的一元材積方程進行擬合。對于線性回歸方程,可采用普通的最
8、小二乘法求解模型參數(shù),而非線性回歸模型的參數(shù)估計方法則需采用阻尼最小二乘法,如麥夸脫(Marquardt)迭代法,即由給定的模型初始參數(shù)值,通過反復(fù)迭代得到模型的參數(shù)估計值。對材積方程進行參數(shù)估計的同時,計算一些擬合統(tǒng)計量。根據(jù)所計算的各方程的擬合統(tǒng)計量,選擇其中SSE最小、MSE、Syx最小、相關(guān)系數(shù)(或相關(guān)指數(shù))最大的材積方程,并應(yīng)考慮最接近圖解法的散點分布趨勢的方程式作為編表的材