CCPS法在林木郁闭度与蓄积量关系研究中的应用
数码照片快速提取森林郁闭度方法研究

数码照片快速提取森林郁闭度方法研究中图分类号:s7 文献标识码:a 文章编号:1007-0745(2013)01-0102-02摘要:本文采用photoshop、arcgis等软件对利用鱼眼照片提取森林郁闭度方法进行了研究,通过照片裁切、灰度处理、影像重分类等处理,最后求算出森林郁闭度。
研究结果表明,此方法计算结果与通过其他郁闭度软件计算结果精度相比误差在允许范围内,且受人为主观因素影响较小,操作简单、易于推广。
关键词:鱼眼照片森林郁闭度重分类1、引言郁闭度是指森林中乔木树冠遮蔽地面的程度,是反映林分密度的指标,它是以林地树冠垂直投影面积与林地面积之比来反映森林生长状况的重要因子[1]。
郁闭度的测定方法有传统测定法、遥感图像判读法以及数码照片测定法等。
近年来,由于数码相机的快速普及以及其携带方便、操作简单等优势,在森林郁闭度的测定上,利用数码相机获取地表的数码照片进一步成为一种极具潜力的快速测量地表植被覆盖度或森林郁闭度的手段。
本文采用photoshop、arcgis等软件,利用鱼眼照片对提取郁闭度的方法进行了研究,同时把此方法得出的郁闭度值与can_eye 软件处理得到的郁闭度值进行比较分析,验证了该方法具有很好的可行性和准确性。
2、鱼眼照片获取拍照时,采用自动曝光技术,鱼眼镜头从下往上对冠层和天空垂直拍照,照片记录了天空的可视和遮挡的几何结构信息[2]。
照片采集方法是在一个30m×30m的森林样方范围内采用对角线等间距取样的方法,每隔4米采集一个样点照片,共采集20张。
3、研究方法3.1技术路线利用鱼眼照片计算森林郁闭度的原理:计算森林郁闭度就是计算照片遮挡天空部分所占的像元数在有效总像元数中的百分比。
首先在photoshop软件以照片中心为圆心,10cm为半径,把照片裁切为圆形,获取有效计算面积,将彩色照片转化为灰度模式;其次,利用arcgis软件对处理后照片进行二值化分类,并统计出树冠遮挡部分的像元数导出到excel;然后在excel中运用数学公式算出郁闭度。
长白山区3种天然阔叶林分生长规律研究

长白山区3种天然阔叶林分生长规律研究孟得干;于浩然;刘剑;郭佳忱;蔡超;李杨;张骁【摘要】从吉林省红石林业局森林资源调查小班中筛选出天然柞树纯林、慢阔和中阔等3种林分类型,利用各林分类型的森林资源调查小班数据,对4种符合\"S\"型生长曲线的林分生长模型进行了构建,并对各林分类型的生长规律进行了研究.结果表明:所拟合的各林分生长模型检验精度均大于98%,拟合结果较好.其中柞树纯林和中阔以模型(4)拟合最优,慢阔以模型(2)拟合最优.3种林分中最早达到最大连年生长量和平均生长量的为中阔,其次为慢阔,最晚为柞树纯林,其数量成熟龄,分别为50,56,64a.柞树纯林、慢阔和中阔的林分生长速生期分别为27—70a,24—64a,24—54a.【期刊名称】《林业资源管理》【年(卷),期】2019(000)003【总页数】4页(P147-150)【关键词】林分;生长规律;生长模型;连年生长量;平均生长量【作者】孟得干;于浩然;刘剑;郭佳忱;蔡超;李杨;张骁【作者单位】吉林省林业勘察设计研究院,长春 130022;吉林省林业勘察设计研究院,长春 130022;吉林省林业勘察设计研究院,长春 130022;吉林省林业勘察设计研究院,长春 130022;吉林省林业勘察设计研究院,长春 130022;吉林省林业勘察设计研究院,长春 130022;吉林省林业勘察设计研究院,长春 130022【正文语种】中文【中图分类】S718.52天然林是我国森林资源的主体,占全国森林面积的80%以上,蓄积的90%以上[1-2]。
自2017年我国实现了全面停止天然林商业性采伐后,天然林中非木质副产品生产对林区经济发展做出了巨大的贡献,同时天然林生态服务功能的作用也越来越显著[3-6]。
林分生长模型可以精确地预测森林资源动态,反映天然林森林资源管理中无干扰小班林分的生长规律,实现森林的可持续经营[7-9]。
为了准确进行森林无干扰小班的林分数据更新,众多学者对天然林生长模型进行了构建。
森林经理整理结果-答案解读

森林经理整理结果-答案解读《森林经理学》复习题(答案不是绝对正确,若发现错误愿随时分享哈)一、填空1、我国国有林森林区划系统:国有林场区划系统:林场(总场)—分场(营林区、作业区、林区)—林班—小班2、森林资源信息管理:是指与森林资源管理活动有关的经过加工的能反映资源现状、动态及管理指令、效果、效益等管理活动的一切数据。
3、森林资源监测的主要内容:森林资源监测是对一定空间、一定时间内的森林资源状态进行的连续性跟踪调查。
森林资源监测体系是组织、建立、实施森林资源监测的一整套方法。
我国的森林资源监测体系是由国家森林资源监测、地方森林资源监测和资源信息通讯及管理系统组成。
4、森林经理工作的主要成果:森林经营方案5、森林经营档案:(1)调查卡片、统计报表及图面资料(2)经营活动记载(3)地形图、遥感资料(4)材积表等林业数表(5)样地资料(6)社会经济(7)设计文件(8)法规6、样地:在林分内,按照随机抽样原则设计的实测调查地块。
7、森林资源管理决策:是人们为了实现既定目标,按一定的方法和准则,对多个方案进行理性选择的过程。
8、标准地是在林分内按照什么要求确定的什么地块:在林分内,按照平均状态的要求所确定的能充分代表林分总体特征平均水平的地块。
也称典型样地。
9、森林评价:是以森林的直接效益和间接效益作为资产进行货币价值计算的一项活动。
10、森林成熟:森林在生长发育过程中最符合经营目的的状态。
11、组织森林经营类型的主要依据:林种经营目标12、森林区划的目的:便于调查、统计和分析森林资源数量和质量,便于组织经营单位,便于长期的森林资源经营利用活动,便于经济核算工作13、间伐:主伐前进行的抚育性质的采伐利用,包括抚育采伐和卫生伐。
14、更新:森林更新方式有天然更新、人工更新和促进天然更新。
15、林相图:是以基本图为底图编绘而成的、反应林业经营单位内小班的林种、树种、年龄等分布情况的服务于经营活动的图面材料。
CCPS法在林木郁闭度与蓄积量关系研究中的应用

试验地位于山 西省吕 梁山 西麓 的方 山县 峪口 镇土 桥沟 流
[ 基金项目 ] 国家 十一五 科技支撑计划专题 ( 2006BAD 03A 1201)
域 (北纬 37 36 58 , 东经 110 02 55 )。流域 内最高 海拔 1 446 m, 试验地平均海拔 1 200 m 左右。该地区属暖温带大陆性季风 气候, 冬春寒冷干燥, 秋季凉爽 少雨, 夏季降 雨集中。年 平均气 温为 7. 3 , 年平均 10 的活 动积 温为 2 223. 5 , 干 燥度 1 3, 无霜期 140 d, 霜冻期为 9月下 旬至次 年 5月上 旬, 日照总 时数 2 496 h。多年平均降水量 416 mm, 且年内分配非常 不均, 6 9月份 降水 占全年 的 70% 以上; 多 年平均 水面 蒸发量 高达 1 857. 7 mm, 月最大蒸 发量出现在 4~ 6月, 表现 出典型 的北方 严重春旱的特征。试验地属典型黄 土丘陵 沟壑地 貌, 地 表大部 分为新生代第四纪 马兰黄 土所 覆盖, 土 壤为 黄绵 土, 由黄 土母 质直接发育形成, 层次过 渡 不明 显; 土层 深厚, 质 地均 匀, 为中 壤土, pH 值为 8. 0~ 8. 4。试验地平均土壤 容重 1. 22 g / cm3, 田 间持水量 21. 0% 左右。 刺 槐人 工 林 下 主要 野 生 灌 木 有杠 柳 (P er ip loca sep ium )、黄刺玫 ( Rosa x anthina )、沙棘 (H ipp ophae rham no ides)、大果榆 ( U lmus m acrocarpa) 等; 草本植 物以菊 科和禾 本科为主, 菊科 蒿属 居多, 有 铁杆 蒿 (A r tem isia sacrorum ) 、猪毛 蒿 (A. scoparia )、阿 尔泰 紫 苑 ( H eteropappus altaicus )、山 野 豌豆 ( V icia am oena )等。
利用数码照片测定华北落叶松林分郁闭度

利用数码照片测定华北落叶松林分郁闭度李永宁;徐成立;滕轶龚;程旭;于泊【摘要】在12块标准地拍摄642张数码照片,分大、中、小3种视角测定了华北落叶松林分的郁闭度.结果表明:利用数码照片测定林分郁闭度是可行的,并具有较高的精确度.与抬头望法相比,当郁闭度较小时,利用数码照片测定的郁闭度偏大;而当郁闭度中等或较大时,测定结果相近或偏小.大视角数码照片比小视角数码照片的测定结果偏大,并具有较小的标准差,精确度较高.【期刊名称】《东北林业大学学报》【年(卷),期】2010(038)011【总页数】4页(P34-37)【关键词】郁闭度;数码照片;精确度;抬头望法【作者】李永宁;徐成立;滕轶龚;程旭;于泊【作者单位】河北农业大学,保定,071000;河北省木兰国有林场管理局;国家林业局调查规划设计院;河北省木兰国有林场管理局;河北省木兰国有林场管理局【正文语种】中文【中图分类】S753.3;S791.22郁闭度是一个重要的林分调查因子,在森林结构调整与生态评价中广泛应用。
森林经营管理中,郁闭度是小班区划、确定抚育采伐强度的重要指标,是通过遥感图像进行森林蓄积量估测不可或缺的因子[1],世界各国也都把郁闭度作为判定森林的重要因子[2]。
近年来,与郁闭度相关的生态研究不断深入,不仅在水土流失、水源涵养、林分质量评价等方面得到广泛应用,并还应用于林中光照研究[3-5]、幼苗形态与解剖的影响[6]、与溪流温度相关的森林经营管理[7]、野生动物如斑点猫头鹰(Strix occidentalis)[8]、绿纹霸鹟(Empidonax virescens)[9]栖息森林的经营管理等方面。
然而,郁闭度的基本内涵与调查方法却没有受到足够的重视,存在着概念模糊、测定方法粗放等问题,不能满足林业生产与生态建设的需要[10]。
在林学与生态学中,与郁闭度相关的概念主要有林冠盖度(canopy cover)、林冠密度(canopy density)、林冠开阔度(canopy openness)、平均树冠完满度(mean crown completeness) 等[3,5,11-13]。
林业资源调查与规划设计考核试卷

9. 任何类型的森林都可以进行同样的林业管理措施。( )
10. 林业资源的合理利用可以促进经济发展和环境保护的双赢。( )
五、主观题(本题共4小题,每题10分,共40分)
1. 请简述林业资源调查的主要步骤及其各自的重要性。
2. 描述在进行林业规划设计时,如何综合考虑生态、经济和社会三个方面的因素。
3. 遥感技术提供大范围、快速获取森林资源的空间分布信息,如通过卫星影像解译进行森林类型分类、植被覆盖度估算等,对资源调查与监测起到关键作用。
4. 可持续发展中,通过科学规划、合理利用资源,如实施轮采、混交林种植,同时加强生态保护,如设立自然保护区,实现资源利用与生态保护的平衡。
A. 气候条件
B. 土壤类型
C. 地形地貌
D. 交通便利程度
10. 在林业资源调查中,下列哪种方法主要用于调查森林火灾情况?()
A. 实地调查法
B. 卫星遥感法
C. 气象数据分析法
D. 历史资料收集法
11. 下列哪个阶段不属于林业资源规划设计的基本流程?()
A. 调查分析
B. 目标确定
C. 方案制定
A. 目标确定
B. 资源调查
C. 方案制定
D. 效益评估
11. 下列哪些方法可以用于林业资源调查中的数据分析?()
A. 统计分析
B. 地理信息系统
C. 机器学习
D. 模型模拟
12. 林业资源调查中,哪些信息需要记录?()
A. 树种
B. 树龄
C. 树高
D. 土壤类型
13. 下列哪些措施有助于提高林业资源的抗病虫害能力?()
D. 常绿林
Photoshop软件在林业制图及面积求算中的应用

小 班 图 、 程措 施 布 置 图 制作 等 的 方 法 、 骤 ; 运 用 P o s o 工 步 对 h t h p进 行 小班 面积 求 算 的 原 理 和 方 法进 行 了阐述 . o 关 键 词 : h t h p 林 业 制 图 ; 积 求 算 P o so ; o 面 中 图分 类 号 : 7 8 6 ; P 1 ¥ 5 . 1 T 3 文 献 标 识 码 : A 文 章编 号 :6 1 3 6 ( 0 0 0 — 0 8 0 17 - 1 8 2 1 )3 0 0 - 3
奔 Ⅳ 以上 电脑 一 台 , 描 仪一 台 , 印机 一 台 , 扫 打
tso ohp软件 制 作 规 划 设 计 图 、 果 图 等 , 图 面 美 效 既 观, 也提 高 了工作 效率 . 等 .
1 2 软 件 .
P o so . ht h p7 0以上 中文 版 , 描仪配 套软件 . o 扫
在林业 调查 规划 设 计 工 作 中 , 一般 是 采 用纸 质 地形 图现地 勾绘小 班 , 透 明方 格 纸 或 求积 仪 求 算 用
1 制 图条 件
1 1 硬 件 .
小班 面积 , 期制 图 等工 作 全 靠 人工 , 后 费时 费 力 、 工
作效率 低. 今 , 如 因为计 算 机 的广 泛 应用 , 利用 P o h—
第3 5卷 第 3期
21 0 0年 6月
林
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调
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V0 . 5 No 3 13 .
For t I es nve o y and Pl nt r anni ng
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郁闭度及其测定方法

郁闭度及其测定方法郁闭度及其测定方法2010-05-21 16:24郁闭度及其测定方法郁闭度是森林资源调查中的一个重要调查因子,也是一个反映森林结构和森林环境的重要因子。
在森林经营管理中,郁闭度作为小班区划、确定抚育采伐强度的重要指标,并成为通过遥感图像进行森林蓄积量估测不可或缺的因子。
郁闭度也是判定森林的重要因子,我国《森林资源规划设计调查主要技术规定》中规定有林地的技术标准为郁闭度0.2以上(包括0.2),FAO对森林的定义也要求郁闭度大于10%,森林的判定需要更为准确的郁闭度测定。
然而,长期以来,郁闭度的基本内涵与调查方法却没有受到足够的重视,存在着概念模糊、测定方法粗放等问题,不能满足林业生产与生态建设的需要。
郁闭度是描述森林生态系统的状态与环境指标的最重要的特征之一。
近年来,与郁闭度及其测定方法研究与应用相关的森林经营管理与生态研究不断深入,郁闭度也受到更多的关注与重视。
郁闭度在水土流失、水源涵养、林分质量评价、森林景观建设等方面得到广泛的应用,并应用于林中光照研究、幼苗形态与解剖的影响、与溪流温度相关的森林经营管理、反映垂直和水平森林结构的林冠多样性指数、与野生动植物生境相关的森林经营管理如在斑点猫头鹰、鹟鸟栖息的森林管理等方面。
同时,随着研究和应用的深入,对于郁闭度概念的认识、调查方法与仪器等的研究也在不断地完善和发展。
但是,国内对郁闭度的基本内涵、测定方法与仪器等方面的研究报道甚少,在一定程度上制约了林业生产与生态研究的发展。
郁闭度是反映林分结构和密度的重要指标。
由于应用领域与目的不同,与郁闭度相近或相似的概念很多,但概念的内涵并不明确,在某些情况下会造成混淆甚至错误。
在林学与生态中,从用途与调查方式上来看,与郁闭度相关的概念主要有盖度(coverage)、透光孔隙度(canopy openness)、林冠密度(canopy density)、林冠开阔度(canopy openness)等。
林木蓄积量测定-网载(精)

(4) 计算标准地的蓄积量,并按标准地面积换算 成单位面积蓄积(m3/hm2) 。实例见p129表5-1.
M
n
Vi
G
n
i1
gi
i 1
二、分级标准木法
• 为提高蓄积测算精度,可采用各种分级标准木法。先
将标准地全部林木分为若干个径级(每个径级包括几个
径阶),在各级中按平均标准木法测算蓄积,而后叠加
F(2,n2)ຫໍສະໝຸດ 1 2a 22a(b
1)
n i 1
1 n2
yi2 b
xi (b 1)2 xi yi a
n
xi 2
i 1
yi
一元材积表的检验
• 根据上式计算的 F 值与0.05显著水平下的理 论 F0.05值,来判断材积表的适用性。当检 验结果无显著差异时,则材积表适用于调 查地区,反之材积表产生较大误差,则不 适用,需进行修正或重新编表。
S y.x
yi yˆi 2
n2
S y
yi yˆi 2
n(n p)
t0.05 S y
E%
1
yˆ
100
P%
100
E%
1
t0.05S y yˆ
100
(3) 一元材积表的精度计算
•
平均相对误差: n V i 1
i V Vi
/
n
• 相对误差限在±5%(或精度P>95%)以内, 平均相对误差小于±3%,则说明所编材积
得总蓄积 :
M
k i 1
ni
Vij
j 1
Gi
ni
gij
j1
式中:ni ——第i级中标准木株数; k——分级级数(i=1,2……,k);
森林二类调查中蓄积量遥感估测方法应用实例

森林二类调查中蓄积量遥感估测方法应用实例
包盈智;袁凯先
【期刊名称】《林业科学研究》
【年(卷),期】1996(9)3
【摘要】探讨了用在TM数据中与地面对应的样点上测得的密度值和波段比,并加上定性因子与地面样地中分别测得的蓄积量进行多元回归,从而估测森林二类调查中所需的林业局、场、林班之蓄积量的方法,并与实测结果进行了对比,证明这一方法是可行的,为遥感在二类调查中的应用提供了必要依据。
【总页数】5页(P234-238)
【作者】包盈智;袁凯先
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】S757.27
【相关文献】
1.基于k-NN方法和GF遥感影像的森林蓄积量估测 [J], 向安民;刘凤伶;于宝义;李崇贵;
2.基于k-NN方法和GF遥感影像的森林蓄积量估测 [J], 向安民;刘凤伶;于宝义;李崇贵
3.基于Landsat8 OLI遥感影像的森林蓄积量估测模型研究 [J], 钟健;郑秋斌
4.景谷县森林蓄积量遥感估测及其动态变化分析 [J], 唐文静;李莹;岳彩荣;曹顺伟
5.运用Sentinel-2遥感影像数据估测森林蓄积量 [J], 李坤;吴达胜;方陆明;刘建超
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数码照片快速提取森林郁闭度方法研究

数码照片快速提取森林郁闭度方法研究数码照片是现代摄影的常用媒介,通过数码相机捕捉的图像可以进行后期处理和分析。
其中提取森林郁闭度是一个重要的研究课题,因为森林郁闭度是评估森林生态系统的重要指标之一,可以用来评估森林的生长状态和植被恢复情况。
在过去的研究中,为了提取森林郁闭度,研究人员通常使用横断面法、点式法、像元比值法等传统方法进行测量。
然而,这些方法需要人工操作、费时费力,并且容易产生误差。
随着数字图像处理技术的发展,可以通过图像处理方法来提取森林郁闭度,这对于减少人力投入和提高工作效率具有重要意义。
首先,提取森林郁闭度的方法之一是基于阈值分割的图像处理方法。
该方法将森林图像转换成灰度图像,然后根据预定的阈值将图像分割成黑白两部分。
通过计算黑色部分所占像素的比例,可以得到森林的郁闭度。
这种方法简单易懂,但对于阈值的选择敏感,需要对每个图像进行适当的参数调整。
其次,可以利用图像的纹理和色彩信息来提取森林郁闭度。
通过对图像进行纹理分析,可以获得森林的纹理特征。
利用这些纹理特征,可以通过机器学习算法来训练模型,从而实现森林郁闭度的自动提取。
此外,森林植被通常具有特定的颜色,可以根据颜色信息来提取森林郁闭度。
通过对颜色空间的转换和色彩特征的提取,可以快速准确地提取森林图像的郁闭度。
最后,可以利用无人机航拍图像进行森林郁闭度的提取。
无人机航拍具有较高的空间分辨率和图像质量,可以提供更多的细节信息。
基于航拍图像的森林郁闭度提取方法通常包括图像配准、植被分割和郁闭度计算等步骤。
通过对航拍图像进行配准和植被分割,可以得到森林的不同区域的植被信息,从而计算其郁闭度。
无人机航拍图像提取森林郁闭度的方法具有较高的精度和灵活性,但需要相应的设备和技术支持。
综上所述,数码照片提取森林郁闭度是一个重要的研究课题,可以利用图像处理和模式识别技术来实现。
通过阈值分割、纹理分析和基于无人机航拍图像等方法,可以快速准确地提取森林郁闭度,为森林管理和研究提供重要的支持。
浅谈郁闭度在森林经营中的科学应用

浅谈郁闭度在森林经营中的科学应用作者:暂无来源:《农民致富之友(上半月)》 2014年第4期赵国华摘要:郁闭度在衡量林业各项生产建设中发挥重要作用,是确定开展森林经营措施的重要量化指标,也是衡量森林经营水平的主要技术参数,本文简单归纳介绍了郁闭度在森林经营中的科学应用。
关键词:郁闭度;划分地类;主伐更新;抚育间伐;林分改造;封山育林;幼林修枝;母树林经营;林业有害生物防治一、前言郁闭度指林木树冠相互靠接的程度,在一定程度上可以反映林分的疏密,以林木树冠投影面积与林地总面积之比,用10分法表示。
郁闭度的测定方法主要有:目测法、压线法、一步一抬头法、树冠投影法。
郁闭度的大小对林木的生长发育及林内下木、植物、地被物的种类、数量,林冠下天然更新情况、幼树生长、土壤表层微生物的活动都有直接影响,郁闭度指标是确定森林经营措施的重要指标,也是衡量森林经营水平的主要参数。
近几年,笔者通过调查,对郁闭度在森林经营中的应用做以简要阐述。
二、郁闭度指标在森林经营中的应用1、在森林资源统计上,根据郁闭度指标划分地类。
郁闭度0.1-0.19为疏林地,0.2(含0.2)以上为有林地。
2、在主伐更新上,根据郁闭度指标可以确定主伐更新方式和控制采伐量。
对于商品林二次渐伐第一次采伐后应保留郁闭度≥0.4;三次渐伐第一次采伐应保留郁闭度≥0.5;第二次采伐应保留郁闭度≥0.3;对于择伐,强度择伐伐后林分郁闭度应保留在≥0.5;弱度择伐伐后林分郁闭度应保留在≥0.6。
对于落叶松工艺渐伐,伐后郁闭度应≥0.5。
对于公益林主伐更新,同龄单层林上层林木伐前郁闭度≤0.6,则采用三次渐伐进行更新采伐;同龄单层林上层林木伐前郁闭度>0.6则采用四次渐伐进行更新采伐;择伐伐后郁闭度≥0.6。
3、在抚育间伐上,根据郁闭度指标可以确定间伐的起始期、间隔期和采伐强度。
对于商品林,对林分郁闭度在≥0.9人工幼龄林和郁闭度在≥0.8天然幼龄林进行透光伐;郁闭度≥0.8中龄林分进行生长抚育;对郁闭度≥0.7中龄林分也可根据下层目的树种天然更新情况及分布情况进行生长抚育;综合抚育伐前小班平均郁闭度≥0.6,对于透光抚育和生长抚育林分抚育后郁闭度≥0.6。
干旱半干旱区森林蓄积量高光谱遥感估测技术1)

干旱半干旱区森林蓄积量高光谱遥感估测技术1)王靖;吴见【摘要】为了系统地研究特定区域的森林蓄积量估测技术,比较目前流行的多种高光谱遥感森林蓄积量估测方法,包括:主成分和偏最小二乘回归法、BP和RBF 神经网络法、k-近邻法。
结果表明:PCR和PLSR估测森林蓄积量时,采用植被指数、光谱面积和位置参数同时估测蓄积量,验证精度最好;BP神经网络估测蓄积量时,采用植被指数参数作为变量效果最好;RBF神经网络估测蓄积量时,采用19个变量同时作为输入参数时,精度最高。
k-近邻法对森林蓄积量的估测效果最佳,当k=8时,Rmse的值最小,为9.38,R2值为0.856。
%We compared a variety of forest stock volume methods by hyperspectral remote sensing to systematically study forest stock volume inversion technology including principal component regression ( PCR ) , partial least squares regression (PLSR), BP and RBF neural network, and k-nearest neighbor method.The verification accuracy of PCR and PLSR is the best by using vegetation indexes, spectrum area and location parameters, that of BP neural network is the best by using vegetation index parameters, and that of RBF neural network is the best with 19 variables as the input parameter simultane-ously.k-nearest neighbor method is the best method to estimate forest volume.When k is 8, the minimum value of Rmse is 9.38 and R2 is 0.856.【期刊名称】《东北林业大学学报》【年(卷),期】2014(000)001【总页数】6页(P65-70)【关键词】蓄积量;高光谱;遥感;神经网络;干旱区【作者】王靖;吴见【作者单位】滁州学院,滁州,239000;滁州学院,滁州,239000【正文语种】中文【中图分类】S718森林是重要的自然资源,森林蓄积量标志着林业的经济效益,准确地估测森林蓄积量能够为森林规划和经营提供科学依据[1-2]。
郁闭度模型的建立及应用

林 资源 连续 清查 技术 规 定 》 ,正 常样 本 的估 计 +4 )其 中 三 为残 差平方 的
径阶 一 4 0 加 M :( 相 关程 度为 低 ,其 它为 中度相 关 ,从表 中可 以 区间为 0 ,
看 出 ,其 中两组样 本存 在高 度相 关性 ,一组 样 本为 低度相 关 ,其它 均存在 相 关 。
乔 木平 均胸 径 。
2数据准备
2 . 1数 据来 源
偏 相 关系数 ,结果如 表 1 。
表 1郁 闭度与乔木平均胸径 的相关程度
偏 相关 相 关 株 数 样本 偏 相关 系数 程 度 级 数 系 数
O . 8 4 O . 7 7
以上海 市 2 0 0 9年 规划 设 计调 查 数据 为 基 础 ,提 取乔 木林 中 的樟 树数 据作 为样 本 。 2 . 2 偏 相 关系数 的计 算与 分析
表 2 郁 闭度与林木株数 的相关程度
偏 相 相关 关系数 程度
O . 7 2
由
( 1 )分类 建立 非 线形 回归方 程 ,计算 各 类 模型 的估 计值 :
Mi
( 2 ) 根据样 本观察值和 估计值计 算残差平
方:
样本 偏相 相 关 数 关系数 程度
1 6 1 8 1 1 6 0 . 7 4
平 均数 ,超过 此范 围 的样 本 ,作为 扰动数 据剔 里昭 黜 锄 枷
除。具体 过程 如 下 。
2 . 4郁闭度与林木株数的偏相关系数
将 样 本 根 据 乔 木 平 均 胸 径 的 径 阶进 行 分 组 ,样本数 小于 l O株 的就近组合 ,再按 组计算 郁 闭度 与林木株数 的偏相关 系数 ,结果如表 2 。
应用Photoshop和Matlab快速提取森林郁闭度的方法[发明专利]
![应用Photoshop和Matlab快速提取森林郁闭度的方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/c2a3c20d998fcc22bdd10d6d.png)
专利名称:应用Photoshop和Matlab快速提取森林郁闭度的方法
专利类型:发明专利
发明人:刘殿伟,汤旭光,王宗明,郑兴明,贾明明,董张玉,刘婧怡
申请号:CN201110444692.5
申请日:20111227
公开号:CN102542276A
公开日:
20120704
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:应用photoshop和matlab快速提取森林郁闭度的方法,属于图像处理领域,本发明为解决现有郁闭度的测定方法效率低、设备成本昂贵的问题。
本发明方法:森林郁闭度为多处观测点郁闭度的平均值,每处观测点郁闭度的获取方法为:步骤一、采用鱼眼镜头获取林冠鱼眼照片;步骤二、应用photoshop对所述林冠鱼眼照片进行预处理,获取用于计算森林郁闭度的冠层图像;步骤三、在matlab中读取用于计算森林郁闭度的冠层图像,并生成灰度图像;步骤四、确定天空部分灰度临界点阈值t,步骤五、根据天空部分灰度临界点阈值t生成二值化图像;步骤六、利用公式获取该处观测点的森林郁闭度。
申请人:中国科学院东北地理与农业生态研究所
地址:150081 黑龙江省哈尔滨市南岗区哈平路138号
国籍:CN
代理机构:哈尔滨市松花江专利商标事务所
代理人:张果瑞
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郁闭度及其测定方法

郁闭度及其测定方法郁闭度及其测定方法2010-05-21 16:24郁闭度及其测定方法郁闭度是森林资源调查中的一个重要调查因子,也是一个反映森林结构和森林环境的重要因子。
在森林经营管理中,郁闭度作为小班区划、确定抚育采伐强度的重要指标,并成为通过遥感图像进行森林蓄积量估测不可或缺的因子。
郁闭度也是判定森林的重要因子,我国《森林资源规划设计调查主要技术规定》中规定有林地的技术标准为郁闭度0.2以上(包括0.2),FAO对森林的定义也要求郁闭度大于10%,森林的判定需要更为准确的郁闭度测定。
然而,长期以来,郁闭度的基本内涵与调查方法却没有受到足够的重视,存在着概念模糊、测定方法粗放等问题,不能满足林业生产与生态建设的需要。
郁闭度是描述森林生态系统的状态与环境指标的最重要的特征之一。
近年来,与郁闭度及其测定方法研究与应用相关的森林经营管理与生态研究不断深入,郁闭度也受到更多的关注与重视。
郁闭度在水土流失、水源涵养、林分质量评价、森林景观建设等方面得到广泛的应用,并应用于林中光照研究、幼苗形态与解剖的影响、与溪流温度相关的森林经营管理、反映垂直和水平森林结构的林冠多样性指数、与野生动植物生境相关的森林经营管理如在斑点猫头鹰、鹟鸟栖息的森林管理等方面。
同时,随着研究和应用的深入,对于郁闭度概念的认识、调查方法与仪器等的研究也在不断地完善和发展。
但是,国内对郁闭度的基本内涵、测定方法与仪器等方面的研究报道甚少,在一定程度上制约了林业生产与生态研究的发展。
郁闭度是反映林分结构和密度的重要指标。
由于应用领域与目的不同,与郁闭度相近或相似的概念很多,但概念的内涵并不明确,在某些情况下会造成混淆甚至错误。
在林学与生态中,从用途与调查方式上来看,与郁闭度相关的概念主要有盖度(coverage)、透光孔隙度(canopy openness)、林冠密度(canopy density)、林冠开阔度(canopy openness)等。
造林碳汇方法学 郁闭度

造林碳汇方法学郁闭度
造林碳汇是指通过大规模种植树木来吸收大气中的二氧化碳,并将其储存在树木和土壤中的过程。
这一过程在减缓气候变化和改善环境质量方面起着重要作用。
下面我将从两个方面来回答你的问题,造林碳汇方法学和郁闭度。
首先,造林碳汇方法学包括选择适宜的树种、种植密度、管理措施等方面。
选择适宜的树种是非常重要的,不同的树种对二氧化碳的吸收能力有所不同。
一般来说,快速生长的树种如杨树、松树等对吸收二氧化碳效果较好。
种植密度也是影响造林碳汇效果的重要因素,适当的密度可以最大限度地提高树木的吸碳量。
此外,科学合理的管理措施如修剪、施肥、除草等也能够提高树木的生长速度和吸碳效率。
其次,郁闭度是指林分中树冠遮盖地面的程度,通常用来描述林分的密度和覆盖程度。
较高的郁闭度意味着树冠更加茂密,地面被更多的树叶所遮盖,这样可以减少光照和蒸发,有利于保持土壤湿润和提高植被的光合作用效率,从而增加碳汇效果。
因此,提高郁闭度可以增加造林碳汇的效果。
总的来说,造林碳汇方法学包括选择适宜的树种、种植密度和
管理措施等方面,而郁闭度则是影响造林碳汇效果的重要因素之一。
通过科学合理的方法和管理,可以最大限度地提高造林碳汇效果,
达到减缓气候变化和改善环境质量的目的。
森林郁闭度对蓄积量估测的影响规律

森林郁闭度对蓄积量估测的影响规律
李崇贵;蔡体久
【期刊名称】《东北林业大学学报》
【年(卷),期】2006(034)001
【摘要】为研究森林郁闭度对蓄积量估测的影响规律,根据某监测区域地面调查样地对应的遥感和GIS信息,设计蓄积量估测模型,通过数学仿真方法研究郁闭度对蓄积量估测的影响大小及规律.研究结果表明郁闭度对蓄积量估测起非常重要的作用,若要通过监测区域样地对应的遥感和GIS信息,建立以样地为单位的蓄积量估测方程,郁闭度是不可或缺的影响因子.因此必须先估测森林郁闭度,再建立包含郁闭度的蓄积量估测方程,才能实现以遥感和GIS为基础的蓄积量估测.
【总页数】3页(P15-17)
【作者】李崇贵;蔡体久
【作者单位】深圳职业技术学院3S研究中心,深圳,518055;东北林业大学
【正文语种】中文
【中图分类】S753.3
【相关文献】
1.森林经理学:用泛化改进的BP神经网络估测森林蓄积量 [J], 琚存勇;蔡体久
2.基于无人机航测数据的森林郁闭度和蓄积量估测 [J], 苏迪; 高心丹
3.基于无人机航测数据的森林郁闭度和蓄积量估测 [J], 苏迪; 高心丹
4.利用航片判读郁闭度优势木高估测蓄积量 [J], 谭俊
5.基于机载激光雷达点云和随机森林算法的森林蓄积量估测 [J], 孙忠秋;高金萍;吴发云;高显连;胡杨;高剑新
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伐木制品碳储量计量方法的比较

第38卷㊀第3期2014年5月南京林业大学学报(自然科学版)JournalofNanjingForestryUniversity(NaturalSciencesEdition)Vol.38,No.3May,2014doi:10.3969/j.issn.1000-2006.2014.03.029㊀收稿日期:2013-09-01㊀㊀㊀㊀修回日期:2013-12-15㊀基金项目:国家林业公益性行业科研专项项目(201204107)㊀第一作者:原磊磊,硕士生㊂∗通信作者:陈幸良,研究员㊂E⁃mail:chen62889299@126.com㊂㊀引文格式:原磊磊,陈幸良.伐木制品碳储量计量方法的比较[J].南京林业大学学报:自然科学版,2014,38(3):149-154.伐木制品碳储量计量方法的比较原磊磊,陈幸良∗(中国林业科学研究院,北京㊀100091)摘要:为了在‘京都议定书“未来承诺期内将伐木制品(HWP)碳储存和排放相关的内容纳入缔约国强制性报告范围提供决策依据,根据可行性㊁准确性㊁满足‘联合国气候变化框架公约“和‘京都议定书“报告要求和国家政策相关性4项标准,对IPCC缺省法㊁储量变化法㊁生产法和大气流动法4种HWP碳储量计量方法及其不同层级的做法进行了评估㊂比较分析可得,在国家层面,不同方法得出的计量结果存在显著差异,将对缔约方在减排履约㊁经济社会和环境方面产生不同影响㊂因此,必须确定统一的HWP碳储量计量方法,避免遗漏和重复计算㊂然而,计量方法/做法对于实现国家政策目标各有利弊,不尽完善㊂关键词:伐木制品;气候变化;温室气体排放;碳储量变化中图分类号:S718 56㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀文献标志码:A文章编号:1000-2006(2014)03-0149-06EvaluationofapproachesforestimatingcarbonstorageofwoodproductsYUANLeilei,CHENXingliang∗(ChineseAcademyofForestry,Beijing100091,China)Abstract:ThisstudyemployedfourapproachesforestimatingcarbonstorageinHWP,includingtheIPCCDefaultAp⁃proach,theStock⁃ChangeApproach,theProductionApproach,andtheAtmospheric⁃flowApproach,accordingtothefourcriteriabeingfeasibilityofapproach,accuracyofapproach,therelevancetothereportingneedsofUnitedNationsFrameworkConventiononClimateChange(UNFCCC)andKyotoProtocol(KP),andrelevancetonationalpolicies.Thisstudyistohelppolicy⁃makerschooseanapproachtobeusedinNationalGreenhouseGasInventoriesundertheIPCCGuidelinesbeforeitismandatorytoreporttheHWPforthePartiesundertheKP.Wefoundthatatthenationallevel,thefourapproachesgavesignificantlydifferentresultsandhaddifferentpolitical,social⁃economicandenviron⁃mentalimplications.Indeed,aninternationallyagreedapproachwascrucialtoavoiddoubleaccountingoromission.However,alltheapproacheshavebothadvantagesanddisadvantagesconcerningtheachievementofpoliticalgoals,whilenoneofthemisperfect.Then,thispapermakesnopolicyrecommendationsasitisextremelycomplicatedtotakethedirectandindirectincentives,aswellasdifferentscenariosassumedandconflictingpolicygoalsintoconsideration.Keywords:harvestedwoodproducts;climatechange;greenhousegasemissions;changesincarbonstock㊀㊀在全球经济不景气的大背景下,实施工业减排无疑将抑制经济复苏㊂依靠造林㊁再造林活动和森林经营管理等措施固碳增汇成为成本低廉且有效缓解气候变化的手段[1-2]㊂然而,林地受到来自采掘业和农业用地㊁建筑和道路用地等需求的巨大压力,依靠增加林地面积来增加碳储量的方法有一定的局限性㊂并且,在森林可持续经营管理(SFM)模式下,森林碳储量趋于稳定[3-5]㊂同时,伐木制品(HWP)每年增加的碳储量相当可观[6],依靠增加HWP存量,尤其是增加在SFM模式下生产的长寿命HWP将能有效地减少温室气体排放[7-8]㊂因此,研究者开始转向对HWP碳固存在全球碳循环中作用的研究,期望能找到一项更为长效的途径,以应对过量温室气体(GHG)排放引起的全球气候变化问题[9-11]㊂在科学研究方面,早在20世纪90年代,研究者就开始关注HWP碳储量的增加,Pingoud等[12]假定锯木和木质板的平均使用年限为30a,在不考虑被垃圾填埋后HWP碳储量释放的情况下得出:1960到2000年,HWP碳储量翻倍,由150亿t增至300亿t㊂国际能源机构(IEA)的研究表明,在产品整个的使用寿命内,使用HWP替代其他如钢铁㊁水泥等南京林业大学学报(自然科学版)第38卷高能耗材料,可以极大地减少碳排放[13]㊂此后,Niles等[14]㊁Petersen等[15]㊁Gustavsson等[16]㊁Werner等[17]㊁Jandi等[18]㊁Walker等[19]㊁Tsunetsugu等[20]进一步的研究表明,HWP不仅可以直接或间接降低对化石燃料的需求,还可以减少在生产过程中产生的其他工业废弃物和污染㊂在HWP碳储量计量方法上,Winjum等[6]指出,不同国家在计量方法/做法使用上并不一致,分歧主要表现在对伐木制品的国际贸易㊁衰减率等方面的处理上,为此,Lim等[21]对不同计量方法进行了评估㊂此后,越来越多的研究聚焦在HWP碳储量的计量问题上㊂在国家层面,Green等[9]㊁白彦峰[22]㊁Chen等[23]㊁Skog[24]㊁Stockmann等[25]㊁Nepal等[26]㊁Kayo等[27]㊁Dias等[28]分别估算了爱尔兰㊁葡萄牙㊁中国㊁加拿大(安大略省)㊁美国(北部地区及密西西比州)㊁日本的HWP碳储量;Dias等[29]还分析和比较了不同计量方法对估算结果的影响㊂在相关国际谈判方面,1996年政府间气候变化专门委员会(IPCC,以下简称气专委)在‘关于土地利用㊁土地利用变化和林业活动优势做法指南“(IPCCGPG-LULUCF)中明确了HWP碳储量计量的相关概念㊂其中,估算是指计算碳的排放量和清除量的过程㊂计量是指在不考虑对各缔约方具有法律约束力减排义务的情况下,比较各方碳排放量和清除量时应用的规则㊂计量方法是指针对清单报告中排放和清除地点和时间列示规则提出的概念框架;计量做法是指对HWP碳储量进行估算时应用计算框架[30]㊂同年,气专委开始就HWP碳储量计量方法学问题的政策影响向‘联合国气候变化框架公约“(UNFCCC,以下简称‘公约“)科技咨询附属机构(SBSTA)寻求指导㊂目前,在‘公约“框架下,SBSTA请有条件㊁有能力的缔约方在其国家温室气体排放清单中自愿报告伐木制品碳储量变化情况,但在所用计量方法上,各缔约方仍未达成共识㊂为此,笔者对这一问题进行探讨,寻求木制品碳储量计量方法的科学原理㊂1㊀木制品碳储量主要计量方法和做法及其政策影响1.1㊀4种主要的计量方法4种主要的计量方法包括‘1996年IPCC国家温室气体清单指南修订本“中提出的IPCC缺省法,以及1998年在塞内加尔达喀尔举行的IPCC专家组会议上增加的储量变化法㊁生产法和大气流动法[28]㊂4种方法的主要区别在于估算过程中对系统边界和HWP进出口贸易的处理㊂具体而言,IPCC缺省法将整个森林生态系统作为估算对象,假定 森林采伐和HWP使用过程中的碳排放于采伐当年一次性地释放到大气 且多数国家林产品的蓄积量每年增加不明显 ,将碳排放计入森林生长国,HWP库的碳储量自采伐后保持恒定不变[6,21]㊂碳储量变化法在国家系统范围内考虑碳的流动,将森林生态系统和HWP碳库作为两个相互衔接的研究系统㊂采伐㊁生产㊁加工阶段森林碳储量和HWP碳储量的变化计入生产国,在进出口阶段,HWP的碳储量从出口国扣除,被看做瞬间排放;同时,HWP的碳储量计入进口国;在使用㊁处理㊁回收和最终腐烂分解阶段,HWP碳储量的变化计入消费国㊂生产法中将森林碳储量和HWP碳储量净变化均计入木材生产国㊂大气流动法侧重于往返于森林碳库和大气碳库的碳通量,计算一个国家系统内碳的净排放和净清除以及发生时间,而非HWP碳储量㊂此外,2003年,新西兰农业与林业部(MAF)技术报告中提出的简单衰减法将HWP和大气之间的碳交换看作重心,将HWP的碳排放计入生产国,实质上是在生产法框架下的一种计量做法,并非一项独立的新方法,亦不精确㊂Marland等[31]提出的分布式的计量方法,是在原有方法基础上的扩展㊂1.2㊀3层级结构的计量做法在每一种计量方法下,可选用不同的计量做法㊂根据输入数据的类型,计量做法可分为通量法㊁储量法和直接估算排放量法㊂其中,通量法又分为寿命分析法和直接观察法,分别通过预估HWP的寿命周期和基于数据统计来估算其碳排放;储量法通过取样㊁数理统计,对在两个或两个以上时点HWP的碳储量比较来估算其碳排放;直接估算排放量法通过直接测量HWP的衰减和燃烧来估算其碳排放㊂基于以上方法产生了不同的方法学框架:首先,Winjum等[6]基于寿命分析法提出了Winjum法㊂之后,GPG-LULUCF中提出3层级的做法结构,包括GPG第1层级做法,即假设HWP碳储量无显著增加,忽略其碳储量变化;GPG第2层级做法,又称一阶衰减法,即假设降解率恒定,HWP碳储量在其寿命周期内平均地排放;GPG第3层级做法,又称国家特定法,即应用通量法或储量法,或将二者结合㊂在此基础上,‘2006年IPCC指南“做了一定的修改:第1层级做法即一阶衰减法,与GPG第2层级做法相近;第2层级做法是基于国051㊀第3期原磊磊,等:伐木制品碳储量计量方法的比较家特定数据的一阶衰减法;第3层级做法需要国家详细的特定数据[30]㊂1.3㊀计量方法和做法的政策影响在国家层面,不同计量方法/做法下得出的计量结果存在显著差异,将对缔约方减排履约㊁经济社会和环境产生不同影响㊂其中,在减排履约方面,对于HWP的净进口国,运用大气流动法㊁生产法㊁储量变化法得出的HWP碳储量依次降低;对于HWP的净出口国,则相反[9,28];在经济社会方面,包括对HWP的贸易㊁生产㊁消费㊁回收,林业产业的结构优化和发展规模等的影响;在环境方面,包括对木材采伐㊁森林经营管理模式的影响,以及如上人为活动对毁林㊁生物多样性保护㊁水土保持的间接影响㊂然而,在以下3种情境下使用不同计量方法得出的结果并无区别:(1)在全球范围来看;(2)针对不进口或出口HWP的国家;(3)对林木产品一国国界内的转移[6]㊂针对做法的影响,SBSTA23文件指出,理论上估算结果取决于所用的计量方法,做法的选取对评估结果没有影响㊂然而,Dias等[29]的研究表明,在实际计算中,由于数据误差等原因,同一计量方法下,做法的选择也将影响估算结果㊂例如,应用大气流动法,使用Winjum法㊁GPG第2层级做法和第3层级做法对2000年秘鲁HWP碳储量进行评估,估计值分别为每年56.4㊁85.8和81.6万t㊂鉴于此,为更准确地比较缔约方温室气体源/汇在承诺期内变化情况和减排履约情况,避免缔约方逆向选择对其有利的方法以推脱减排责任,防止在全球层面出现遗漏和重复计算,必须统一并规范方法的选用和使用㊂2㊀计量方法的评价标准及其比较分析2.1㊀可行性标准及其比较首先,方法本身的复杂性直接影响方法使用的成本㊁适用范围和精确度㊂4种方法中,IPCC缺省法最为简单,其他3种方法皆以其为基础:在储量变化法和生产法下,计算过程从基于IPCC缺省法的简化的方法开始;在大气流动法下,对进出口圆木的计量也需用到缺省法㊂通常情况下,做法的复杂性会随着层级的增加而增加㊂在应用更高层级的做法时,需要做一些简化㊂例如,Dias等[28]在估计秘鲁HWP中碳储量的研究中,假定HWP最终产品与半成品的碳储量等值㊂然而,实木和纸类半成品的减损率分别在8%和5%[24],这种简化必然高估HWP的碳储量㊂再如,木材生产与销售和加工环节存在脱节,信息不充分,加大了进行寿命周期分析的难度[32]㊂之后,Marland等[31]指出需要在保证方法简单性的前提下,应用更加准确和详细的数据对HWP碳储量进行评估㊂其次,数据的可得性㊁易得性和可靠性,以及数据收集的廉价性至关重要㊂SBSTA23文件指出,虽然各计量方法存在很大差别,但对基础数据的要求并无显著区别㊂自1961年起,联合国粮农组织(FAO)以电子形式提供了HWP生产和消费的数据资料㊂从这种意义上讲,不同方法下使用第1层级的做法皆简单廉价可行㊂然而,使用更高层级的做法时,需要收集的数据量,数据收集成本,工作量将显著增加,这也限制了第2和第3层级做法在实际中的应用㊂例如,在储量变化法下应用第3层级做法,需要HWP的历史数据和当前HWP最终产品的存量㊂然而,无法直接从国家统计数据或贸易数据以及FAO历年统计数据中获取以上数据㊂尤其是,巨额的跨国追踪成本和应用的复杂性限制了生产法的使用㊂实际中,复杂的国际贸易实务使得生产国很难准确掌握其出口产品的转移路径和使用状态;同时,消费国也难于准确识别其进口产品㊂此外,由于薪材主要是通过非正式渠道生产和交易,很难获取其跨国贸易和采伐率等数据㊂即便可以获得,数据的可信度也受到质疑㊂但是,在储量变化法和生产法下应用更高层级的做法时,并不需要这些数据[21]㊂再次,大多数国家,尤其发展中国家在应用高层级做法时,面临人才紧缺㊁技术落后等问题㊂最后,计量方法应适用于不同的空间尺度㊂空间尺度是指开展研究所采用的空间大小的量度㊂在‘京都议定书“中列有 排放可从一缔约国转移至另一缔约国 的条款,意味着政府之外的实体机构也可以参与到国家应对温室气体减排战略中,这就要求可以对排放从项目尺度的估算整合到国家尺度㊂3种方法适用于所有空间尺度,且具有可比性,然而这有赖于存在完善的基础监测系统㊂2.2㊀准确性标准及其比较准确性要求估算值尽可能地接近真实值,确保计量的完整性,降低估算的不确定性㊂完整性是指估算在地理概念和使用形态上涵盖所有与HWP相关的碳库和碳源,包括在使用中和在废弃物处置场所(SWDS)中的HWP,不论其是否已经被列入‘IPCC指南“㊂不确定性是指信息不充分㊁概念和术语定义不明晰㊁计量上的误差㊁对人类行为的不151南京林业大学学报(自然科学版)第38卷确知性预测等因素导致的对某一值的未知程度㊂首先,应尽量减少方法所提不合理假定的数量,保证定义的精确性,控制参数估计导致的不确定性㊂IPCC缺省法的基本假定被认为是进行初步计算的一种合理㊁保守的假定㊂然而,严格地说,这一假定对于大多数国家而言明显偏离事实[21],IPCC缺省法倾向于高估在某段时期内HWP的碳排放量㊂据估计,1990年的增长速度分别为13 9亿t[6]和11 7亿t[30],增量约为当年全球化石燃料燃烧和生产水泥产生碳排放量的2%[1]㊂对于其他3种计量方法,在应用更高层级做法时所需参数包括:HWP的降解率和氧化率㊁转化因子(产品的基本密度㊁树皮比例㊁含碳率㊁生物量扩展因子等)㊁采伐时剩余物比例等㊂目前在使用寿命周期分析法评估产品碳库GHG排放时,参数估计主要基于专家的专业判断,欠缺较为全面可靠的实证研究[33]㊂在估算HWP的加工㊁处置㊁回收利用㊁卫生填埋等影响HWP碳储量的变量中这使得参数估计充满了不确定性[34]㊂在应用第2层级方法时,如果采用缺省数据则不确定性变化幅度为50%;如采用国家的具体数据,不确定性将有所下降,然而其变化幅度为12%[7,10]㊂再如,Penman等[35]将FAO的数据与爱尔兰木材种植者协会(ITGA)统计年鉴上的数据比较分析得出,数据偏差达15%㊂此外,生产法通常假定出口的HWP在进口国的使用寿命和使用情况与国内情况类似,且出口产品原料构成中本国采伐的木材所占比例与国内木材产量占国内木材消耗量的比例相同,这些明显与事实不符㊂并且,木质垃圾卫生填埋场的潜在碳排放量为在用HWP潜在碳排放量的3 4倍,而对垃圾填埋场碳排放的重复计算成为生产法的又一重要问题㊂因此,总体上认为生产法核算的碳储量结果的不确定性较另外两种方法高,其次是大气流动法㊁储量变化法[21]㊂其次,通常情况下,做法的层级越高,计量的完整性㊁准确性和一致性将会随之提高,估算的不确定性越低㊂不同层级做法对结果的影响,主要来自于输入数据的不同㊂例如,层级越高,对HWP降解率的选用越细化㊂在GPG第2层级做法下,在使用中和在SWDS中实木产品的降解率分别为0 0231和0 05㊂在GPG第3层级做法下,将实木产品细分为用作包装物㊁建筑材料㊁家具和其他用途4类,其在用的降解率分别为0.50㊁0.03㊁0.05和0.04;而在SWDS中的降解率皆为0.05[6,36-39]㊂对于HWP碳库基本保持稳定不变的国家,使用第1层级的缺省法就可以得出较为理想的结果㊂对于大量进出口薪材和短寿命HWP的国家,则在大气流动法下使用第1层级的缺省法是失当的㊂此外,Dias等[29]的研究表明,使用FAO数据和最佳数据得出的结果并不一致,后者的可信度更高㊂最后,方法的准确性还受其所实施的空间尺度影响㊂在储量变化法和大气流动法下,空间尺度越小,准确度越高㊂在生产法下,国际层面比项目层面的估计准确度高[6]㊂此外,还应保证方法在跨尺度应用时的一致性㊂此外,应保证计量方法可重复操作,能够根据情况对其进行持续性改进㊂2.3㊀满足报告要求标准及其比较计量方法需要满足‘公约“和‘京都议定书“的汇报要求㊂首先,‘京都协议书“要求以透明的可核查的方式,对自1990年以来直接由人引起(即包括起因于人类的土地利用变化和林业活动 限于造林㊁重新造林,砍伐森林)而产生的温室气体源的排放和汇的清除方面的净变化进行报告,并依第七条和第八条予以评审㊂可核查性指可通过审查㊁检查和测试来检验方法的合理性和逻辑性,判断其是否满足技术标准㊂清单透明性要求清单所用假定和方法应该清楚地得到解释,以帮助使用所报告信息的人员重新编制和评估清单㊂其次,HWP作为一种CO2中性的自然资源,其碳排放在较短时间期限内是可以逆转的,即可以通过光合作用再次将碳储存到HWP中,使其构成一个封闭的系统[17]㊂因此,将HWP作为一项重要的碳库在温室气体清单中列报,应与指南第4卷 农业㊁林业和其他土地利用 (LULUCF)部分中其他碳库的报告原则一致,将碳储量的减少看做等量CO2的排放,反之,将碳储量的增加看做是等量CO2从大气中的清除,假定碳储量变化量和CO2排放或清除量之间的转化系数定为12ʒ44㊂3种方法中,储量变化法和生产法与LULUCF部分其他碳库碳排放的计量方法一致㊂然而,大气流动法下,HWP与大气之间的碳流动在发生时计入消费国,与‘指南“中第2卷 能源 部分所用方法一致,要求缔约方报告碳库与大气碳库之间的碳流通量,而非碳库自身碳储量的变化,与LULUCF部分其他碳库的计量原则不一致㊂这意味着,使用大气流动法需要改变LULUCF章节中现行的计量准则[6]㊂2.4㊀与国家政策相关性标准及其分析首先,计量方法应具备一定的实用性㊁一贯性和灵活性,为制定国家计划提供有效信息㊂3种方251㊀第3期原磊磊,等:伐木制品碳储量计量方法的比较法在使用第1层级缺省法时,都不符合这一要求㊂在大气流动法下,使用第2或第3层级的做法,可提供大气和森林以及HWP之间碳流动的详细信息,为制定国家计划㊁追踪政策成效㊁进行预测提供充足的信息㊂理想情况下,其他方法在使用最高层级的做法时也满足这一标准㊂然而,储量变化法下不追踪碳储量的变化过程,无法作为决策依据;生产法下无法掌握出口产品的最终处置结果,只能对国内的伐木制品进行预测[6]㊂其次,方法应激励对森林施行可持续化经营管理,不得限制可持续经营管理下HWP的自由贸易㊂从这一标准上看,4种方法都存在一定的缺陷㊂储量变化法下,消费国不对其进口HWP所对应森林的经营管理模式进行辨认,不会对进口森林在可持续经营模式下生产的HWP产生激励作用㊂生产法下,出口HWP相关的碳清除和碳排放都计入生产国,不会激励消费国合理使用并妥善处置其进口的HWP㊂大气流动法下,碳排放成功地由生产国转嫁给了出口国,不会抑制非可持续经营管理模式下生产的HWP的生产和出口[40]㊂再次,计量方法应该鼓励一国使用HWP直接或间接替代化石燃料,减少碳排放,增加碳清除,并酌情给予表现突出的国家奖励㊂储量变化法下,国家倾向于进口薪材㊂生产法下,进口薪材是中性的㊂大气流动法下,进口HWP不会增加消费国的碳储量,而其相应的碳排放计入消费国,不会对国家进口薪材产生激励作用㊂长寿命HWP减缓温室气体排放的潜力巨大[36-37],Sathre等[38]研究表明使用木质建材与钢铁㊁水泥等由化石燃料密集型建材所导致的碳排放比为1ʒ2.1㊂对于长寿命周期的HWP在建筑等能源密集型领域替代水泥㊁钢铁等材料的分析亦然[6]㊂最后,统一计量方法无法调和国家政策目标之间固有的冲突㊂如在大气流动法下,将有利于进口长寿命HWP,却不利于森林保全㊁使用进口薪材代替化石燃料,短期内不利于出口等㊂因此,基于维护政策目标的兼容性和整合性考虑,IPCC缺省法是最优选择[39,41]㊂3㊀建㊀议根据可行性㊁准确性㊁满足报告要求及与国家政策相关性4项评价标准,现有HWP碳储量计量方法各有利弊:IPCC缺省法简单易行,有利于维护政策目标的兼容性和整合性考虑,但其假设与事实严重不符,忽视了HWP储碳延缓其排放的作用;储量变化法产生的不确定性最小,与LULUCF部分的报告原则一致,准确性高,但无法为制定国家政策提供足够的信息;生产法与LULUCF部分的报告原则一致,但是成本高,可行性差;大气流动法可为制定国家计划㊁追踪政策成效㊁进行预测提供充足的信息,但与LULUCF部分的报告原则不一致㊂在激励对森林施行可持续化经营管理方面,4种方法都存在一定的缺陷㊂其次,做法的完整性㊁准确性㊁一致性㊁信息内容的实用性通常随层级的提高而增加,然而操作成本和技术要求将会随之提高,在实际应用中受到更多限制㊂目前,难题在于继续完善4种方法,或者开发新的方法,在确保计量方法自身合理性的同时,应兼顾不同计量方法的使用对于出口国和进口国利益的影响,确保公平㊂此外,对不同计量方法的潜在影响的研究较少,且多为定性研究,需进一步加强对其实证性的定量研究㊂目前,我国作为最大的HWP净进口国之一,应用储量变化法较为有利㊂然而,考虑到未来我国HWP国际贸易格局可能发生逆转,不同计量方法对我国相关政策目标实现存在潜在影响,需合理预测我国伐木制品的贸易走向,并结合我国相关政策目标,把握国际气候谈判HWP相关议题的方向㊂参考文献(References):[1]RichardsKR,StokesC.Areviewofforestcarbonsequestrationcoststudies:adozenyearsofresearch[J].ClimaticChange,2004,63(1-2):1-48.[2]SohngenB,BrownS.Extendingtimberrotations:carbonandcostimplications[J].ClimatePolicy,2008,8(5):435-451.[3]BuchananAH,LevineSB.Wood⁃basedbuildingmaterialsandatmosphericcarbonemissions[J].EnvironmentalScience&Pol⁃icy,1999,2(6):427-437.[4]DiasAC,ArrojaL,CapelaI.LifecycleassessmentofprintingandwritingpaperproducedinPortugal[J].IntJLifeCycleAs⁃sess,2007,12(7):521-528.[5]González⁃GarcíaS,MoreiraMT,ArtalG,etal.Environmentalimpactassessmentofnon⁃woodbasedpulpproductionbysodaan⁃thtraquinonepulpingprocess[J].JCleanProd,2010,18(2):137-145.[6]WinjumJK,BrownS,SchlamadingerB.Forestharvestsandwoodproducts:sourcesandsinksofatmosphericcarbondioxide[J].ForestScience,1998,44(2):272-284.[7]LiuGL,HanSJ.Long⁃termforestmanagementandtimelytrans⁃ferofcarbonintowoodproductshelpreduceatmosphericcarbon[J].EcologicalModeling,2009,220(13-14):1719-1723.[8]DaigneaultAJ,MirandaMJ,SohngenB.Optimalforestman⁃agementwithcarbonsequestrationcreditsandendogenousfirerisk[J].LandEcon,2010,86(1):155-172.[9]GreenC,AvitabileV,FarrellEP.etal.Reportingharvestedwoodproductsinnationalgreenhousegasinventories:implicationsforIreland[J].BiomassandBioenergy,2006,30351南京林业大学学报(自然科学版)第38卷(2):105-114.[10]AndrewRG,LeifG,ErikE,etal.Integratedcarbonanalysisofforestmanagementpracticesandwoodsubstitution[J].CanJForRes,2007,37(3):671-681.[11]MetzB,DavidsonOR,BoschPR,etal.Forestry.ContributionofWorkingGroupIIItotheFourthAssessmentReportofIPCC[M].Cambridge:CambridgeUniversityPress,2007.[12]PingoudK,PeräläAL,SoimakllioS,etal.Greenhousegasim⁃pactsofharvestwoodproducts.Evaluationanddevelopmentofmethods[C]//ResearchCentreofFinland.VTTResearchNotes2189.Espoo:VTT,2003.[13]MatthewsR,RobertsonK.Answerstotenfrequentlyaskedques⁃tionsaboutbioenergy,carbonsinksandtheirroleinglobalclimatechange[EB/OL]//[2013-08-25]http://www.joan⁃neum.at/IEA⁃Bioenergy⁃Task38.[14]NilesJO,SchwarzeR.Thevalueofcarefulcarbonaccountinginwoodproducts[J].ClimaticChange,2001,49(4):371-376.[15]PetersenAK,SolbergB.Environmentalandeconomicimpactsofsubstitutionbetweenwoodproductsandalternativematerials:areviewofmicro⁃levelanalysesfromNorwayandSweden[J].ForPolicyEcon,2005,7(3):249-259.[16]GustavssonL,PingoudK,SathreR.Carbondioxidebalanceofwoodsubstitution:comparingconcreteandwood⁃framedbuildings[J].MitigAdaptStrategGlobChange,2006,11(3):667-691.[17]WernerF,TavernaR,HoferP,etal.GreenhousegasdynamicsofanincreaseduseofwoodinbuildingsinSwitzerland[J].Cli⁃maticChange,2006,74(1-3):319-347.[18]JandiR,VesterdalL,OllsonM,etal.Carbonsequestrationandforestmanagement[EB/OL]//[2013-08-25]http://www.cababstroctsplus.org/cabreviews.CABReviews:PerspectivesinAgriculture,VeterinaryScience:NutritionandNaturalResources,2007,2(17):1-16.[19]WalkerN,BazilianM,BuckleyP.PossibilitiesofreducingCO2emissionsfromenergy⁃intensiveindustriesbytheincreaseduseofforest⁃derivedfuelsinIreland[J].BiomassBioenergy,2009,33(9):1229-1238.[20]TsunetsuguY,TonosakiM.Quantitativeestimationofcarbonremovaleffectsduetowoodutilizationupto2050inJapan:effectsfromcar⁃bonstorageandsubstitutionoffossilfuelsbyharvestedwoodproducts[J].JournalofWoodScience,2010,56(4):339-344.[21]LimB,BrownS,SchlamadingerB.Carbonaccountingforforestharvestingandwoodproducts:reviewandevaluationofdifferentapproaches[J].EnvironmentalScience&Policy,1999,2(2):207-216[22]白彦峰.中国木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谈郁闭度对沙松天然更新苗生长的影响
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谈郁闭度对沙松天然更新苗生长的影响
姚雷;王莹;马继峰;刘美善
【期刊名称】《林业勘查设计》
【年(卷),期】2012(000)001
【摘要】通过对40多年生沙松人工林在不同的郁闭度条件下天然更新的调查,分析了郁闭度与更新幼苗的密度、高生长、径生长的关系及利用天然更新苗更新造林的可行性。
【总页数】2页(P91-92)
【作者】姚雷;王莹;马继峰;刘美善
【作者单位】吉林省延边林业科学研究院
【正文语种】中文
【中图分类】S754.1
【相关文献】
1.郁闭度在不同坡向对油松人工林天然更新的影响 [J], 王玉峰;张二亮;郭秀萍;王立辉
2.立地条件、林分郁闭度对华北落叶松更新幼苗生长的影响 [J], 田国恒;隋玉龙;吴强;谷建才;王春风;周国娜
3.浅谈沙松天然更新试验初报 [J], 苗自馥;刘延军
4.影响沙松裸根苗生长主要因子的研究 [J], 刘秀香;赵鹏展;朱庆堂;孙岳胤;李淑玲
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像导入 Pho toshop, 运行窗 口 (W ) 直方图 命令, 用 多边形 套索 工具圈除图像中林 地、林下灌 草以 及样 地以 外林 木的 影像, 运 行选择 ( S) 反选 ( I)命令建立林冠封闭选区, 记录直 方图中显 示的林冠范 围的 像 素数 量 A。 最后 运 行选 择 ( S) 色 彩 范围
2 研究思路与方法
2. 1 研究思路 通过实地踏看, 确定 样地 的位 置, 然后 对所 有样 地各 立地
因子进行全面调查, 将 刺槐纯林的调查结 果运用 二元材 积表法 计算出各样地蓄积 量, 进而推 算出 林分 单位 面积 蓄积 量; 对每 个固定样地分别采 用带 有鱼眼 镜头 的单反 数码 相机 和冠 层分 析仪获取林分冠层图像, 对 获取的 林分冠 层图 像分别 用 Photoshop和冠层分析仪配套软件进行 分析处理, 然后 将分别 用两种 方法计算得到的郁闭度进行对比校验, 检验 CCPS法的精 度; 最 后把刺槐纯林的 郁闭度 与蓄 积量结 合得 到 两者 的关 系。技术 路线见图 1。
0. 70
SE
刺槐
2. 0 3. 0 7. 20
10. 50
0. 75
SW
侧柏
2. 0 2. 0 5. 20
5. 90
0. 42
SW
刺槐
1. 5 3. 0 8. 22
10. 81
0. 78
SW
侧柏
2. 0 4. 0 4. 76
7. 70
0. 61
SW
刺槐
2. 0 5. 0 7. 47
11. 10
0. 71
7
43 29. 8
14 38. 1
1 299
7. 5
SW
油松、刺槐
1. 5 2. 0 6. 42
12. 40
0. 68
8
43 29. 8
14 32. 8
1 291
21
SW
刺槐
1. 0 2. 0 8. 20
9. 60
0. 72
9
43 32. 9
14 25. 4
1 287
2. 5
NW
华北落叶松、 油松、刺槐
1. 0 2. 0
5. 44
9. 12
0. 43
10
43 33. 5
14 24. 5
1 285
4
11
43 29. 2
14 17. 8
1 268
11
12
43 29. 4
14 14. 4
1 263
3
13
43 30. 9
14 9. 2
1 258
3
14
43 27. 2
14 59. 3
1 270
3. 5
15
43 25. 8
14 5. 0
1 256
39. 8
16
43 26. 2
14 6. 4
1 264
34. 5
17
43 26. 4
14 7. 0
1 265
34. 5
18
43 25. 4
14 6. 9
1 226
10
19
43 24. 8
14 6. 5
1 220
3. 5
20
43 26. 1
14 3. 0
1 226
9
21
43 26. 2
蓄积量作为反映森林数量 的主要指 标和经 营管理、采伐 利 用的主 要 依 据, 同时 也 是 林 业 生 产 单 位 最 为 关 注 的 测 树 指 标 [ 2, 9]。杨福贵对影 响林木 及立 木蓄积、出 材量 的因子 进行 了 初探 [ 10] , 李崇贵等通 过 3S 技术 分析探 讨了 森林 郁闭 度对 蓄 积量估测的影响规律 [ 11] , 他们均对影响蓄积量的因子 做了部分 研究。本研究采用 带有 鱼眼镜 头的 单反 数码 相机 获取 林分 冠 层图像, 应用 CCPS法, 以半干旱黄土丘陵沟壑区 刺槐人工 林为 研究对象, 从林分的 主要结 构指 标单 位面 积蓄 积量 入手, 研 究 郁闭度与蓄积量的关 系。
14 59. 5
1 216
35
22
43 28
13 59. 5
1 230
32. 5
23
43 27. 2
14 1. 1
1 231
11
24
43 29. 4
13 56. 2
1 213
20
25
43 27. 7
13 54. 5
1 183
17
26
43 31. 3
13 50. 7
1 187
18
27
43 33. 6
13 47. 1
52
中国水土保持 SW CC 2011年第 1期
见表 1。 2. 2. 2 标准地郁闭度的测定
2. 2. 2. 1 图像获取
CCPS法所需设备: 视角为 180 的 鱼眼镜头、与镜头 相配套
的单反数码相机 (光学相机图像经 扫描后也适用该 方法 )、三维 云台三脚架、快门线 (没有遥控拍照功能的相机选配 )、罗盘仪。
中国水土保持 SW CC 2011年第 1期
51
CCPS法在林木郁闭度与蓄积量关系研究中的应用
骆 汉, 祁有祥, 赵廷宁, 董 梅
( 北京林业大学 水土保持学院 水土保持与荒漠化防治教育部重点实验室, 北京 100083)
[ 关键词 ] 刺槐人工林; CCPS法; 郁闭度; 蓄积量 [ 摘 要 ] CCPS法是采用带鱼眼 镜头的单反数码相机获取林分冠层图像、应用 Photoshop软件测定林分郁闭度 的一种新 方法。应用 CCPS法对半干旱黄土丘陵沟壑区刺槐人工林郁闭度与蓄积量关系进行 的研究表明: 用 CCPS法测 得的郁闭 度与冠层分析仪法所测 得的郁闭度相关系数为 0. 984 5, 且最大绝 对差值 不超过 0. 05, 表 明 CCPS 法测得 的结果 与冠层 分析仪法测得的结果一 致, 能够准确地记录 冠层信 息; 样 地单位 面积蓄 积量随 郁闭度 的变化 呈先增大 后减 小的 变化规 律。 [ 中图分类号 ] S758. 5 [文献标识码 ] A [文章编号 ] 1000- 0941( 2011) 01- 0051- 04
1 416
2. 5
SE
大果榆、油松 2. 0 2. 0 5. 23
10. 18
0. 47
5
43 25. 0
14 53. 3
1 357Leabharlann 4SW油松
1. 0 3. 0 5. 20
8. 30
0. 75
6
43 27. 7
14 45. 5
1 313
7
NE
油松、刺槐
1. 0 3. 5 7. 60
10. 34
0. 72
图 1 技术路线 2. 2 研究方法 2. 2. 1 标准地设置与立 地因子量测
通过实地踏看, 在该研 究区域 内共 设置 28块 20 m 20 m 的样地, 并对这些样地进行了全面的立地因子调查, 样地概况
置指向正北方向; 在待 测标准地内沿对 角线均 匀选择 3 个待测 点拍照, 并及时检 查所 获取的 图像, 确 保未 将操 作人 员和 设备 摄进影像。
SW
侧柏
2. 0 4. 0 3. 80
5. 10
0. 40
SW
刺槐
2. 0 4. 0 7. 80
8. 90
0. 81
SW
刺槐
1. 0 5. 0 7. 30
7. 70
0. 82
SW
刺槐、侧柏
不规则
5. 35
6. 35
0. 75
SW
刺槐
不规则
6. 60
8. 30
0. 76
2. 2. 2. 2 郁闭度计算 CCPS法: 首先将获取的影像 导入 Pho toshop, 将 图像转为 灰
郁闭度是林分树 冠投影面积与林地 总面积 的比值, 其可 以 反映树冠的闭锁程度 和树木利用 生活空 间的程 度 [ 1- 2], 可以 用 来表征光、水等环境 因子 通过林 冠进 入林 内的再 分布 状 况 [ 3], 是决定林分结构 的重 要因子 之一, 已 被广 泛应 用于 水土 流失、 水 源 涵 养、林 分 质 量 评 价、森 林 景 观 建 设 等 方 面, 在 林 中 光 照 [ 4- 5] 、林冠多样性 [ 6]、野 生动 植物 生境 以及 森林 经营 管理 等 研究领域 [ 7] 也取 得新进 展。而郁 闭度 的测定 方法 也随 着研 究 的深入得到不断 完善和 发展, 如 传统 的树 冠投 影法、样 点抬 头 观测法以及设 备成 本相对 较高 的 M oosehorn 观测仪、球 面密 度 计、郁闭度测定器、冠层 分析 仪等 的仪 器测 定法。 祁有 祥等 研 究出的应 用 Photoshop 软 件 测 定 林分 郁 闭 度 的 新 方 法 ( CCPS 法 ) , 充分利用了单 反数 码相机 和鱼 眼镜头 具有 的多 功能性 和 便携性, 在郁闭度测 量中表 现出 巨大 的优 势, 并且 针对 拍摄 的 照片质量受天气 影响, 强光 会导 致叶 片明 亮, 难以 与天 空影 像 区分 [ 8] 等问题, 应用 A dobe Photoshop软件直方图面板 信息和色 彩范围选择命令, 很好地实现了冠层和天空影像分离。
1 研究区概况
试验地位于山 西省吕 梁山 西麓 的方 山县 峪口 镇土 桥沟 流
[ 基金项目 ] 国家 十一五 科技支撑计划专题 ( 2006BAD 03A 1201)