林木空间格局对大光斑激光雷达波形的影响模拟 被引量：24

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作者 庞勇 孙国清 李增元 《遥感学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第1期97-103,共7页

激光雷达是近年来国际上发展十分迅速的主动遥感技术,在森林参数的定量测量和反演上取得了成功应用。激光雷达具有与被动光学遥感不同的成像机理,对植被空间结构和地形的探测能力很强。大光斑激光雷达系统一般指光斑直径在8—70m、连续... 激光雷达是近年来国际上发展十分迅速的主动遥感技术,在森林参数的定量测量和反演上取得了成功应用。激光雷达具有与被动光学遥感不同的成像机理,对植被空间结构和地形的探测能力很强。大光斑激光雷达系统一般指光斑直径在8—70m、连续记录激光回波波形的激光雷达系统。由于大光斑连续回波的激光雷达的光斑尺寸通常大于林木冠幅,波形中往往包含了森林冠层和许多森林元素的信息而不仅仅是单株树的信息。对于搭载在ICESAT卫星上的GLAS而言,光斑直径为70m,因此光斑对应着一片森林,包括很多棵树,在GLAS的激光光斑内树木的空间分布会有一定变化。同时激光雷达发射的脉冲信号在激光光斑内的分布也不均匀,而是从中心到边缘呈递减的分布。因此树木空间分布模式的变化对波形会产生一定的影响。通过对几种典型的树木空间格局进行模拟(包括规则分布、均匀(随机)分布和集群分布),假定激光光斑内能量呈高斯分布,模拟了各种树木分布模式林分的激光雷达信号。从模拟结果可见,森林的空间分布模式对大光斑激光雷达波形有明显的影响,对于波形面积(AWAV)和波形半能量高度(HOME),规则分布>随机分布>团状分布。其中对于HOME而言,规则分布和随机分布十分接近,而对于AWAV而言,聚集中心的变动不太敏感。 展开更多

关键词 林木空间格局 大光斑激光雷达 波形

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小兴安岭阔叶红松林大径级个体对同种邻木分布的影响 被引量：6

2

作者 王大伟 国庆喜 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第21期8126-8134,共9页

利用小兴安岭凉水自然保护区内10.4 hm2样地的调查数据,统计并分析样地内乔木树种的组成与分布,借助混交度计算方法探究大径级个体周围同种邻木分布情况,并分析其产生的原因及大径级个体在其中发挥的作用,研究结果表明:(1)大径级个体(DB... 利用小兴安岭凉水自然保护区内10.4 hm2样地的调查数据,统计并分析样地内乔木树种的组成与分布,借助混交度计算方法探究大径级个体周围同种邻木分布情况,并分析其产生的原因及大径级个体在其中发挥的作用,研究结果表明:(1)大径级个体(DBH≥50.0 cm)与其周围5—6 m范围内的邻木的混交程度最低,易形成围绕大径级个体(以下简称中央木)的同种邻木环形结构,该环形结构在一定程度上推动着未来的森林演替与更新;(2)距离中央木15 m范围内的中小径级个体(1级木(1.0 cm≤DBH<5.0 cm)、2级木(5.0 cm≤DBH<10.0 cm)、3级木(10.0 cm≤DBH<30.0 cm))与中央木均保持较高的混交程度,而4级木(30.0 cm≤DBH<50.0 cm)、5级木(DBH≥50.0 cm)与中央木的混交程度明显下降,以5级木最低,这种现象的产生与密度制约及物种共存机制存在密切关系。通过研究不同物种及不同生长阶段(不同径级)的林木分布,揭示了凉水地区阔叶红松林中大径级个体周围邻木分布格局特征及其成因,论证了大径级个体在控制周围林分结构、维持物种多样性及推动森林演替中的重要作用,为阔叶红松林的经营及管理提供了数据支撑。 展开更多

关键词 森林群落结构 林木空间格局 密度制约 阔叶红松林

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兴安落叶松中幼龄过伐林林木空间格局对更新格局的影响 被引量：5

3

作者 玉宝 张秋良 +1 位作者 王立明 萨如拉 《浙江农林大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第3期346-352,共7页

对兴安落叶松Larix gmelinii过伐林的林木相对坐标进行相关性分析后发现,胸径D≥10 cm林木对更新位置和格局有显著影响。采用6种聚集度指标检验林分林木和更新幼树格局后均呈聚集分布。更新格局主要受林分林木和胸径D≥10 cm林木格局以... 对兴安落叶松Larix gmelinii过伐林的林木相对坐标进行相关性分析后发现,胸径D≥10 cm林木对更新位置和格局有显著影响。采用6种聚集度指标检验林分林木和更新幼树格局后均呈聚集分布。更新格局主要受林分林木和胸径D≥10 cm林木格局以及更新株数的影响。样方内的林木株数和其相互差异性,确定了林木格局,也影响了更新格局。兴安落叶松、白桦Betula platyphylla和山杨Populus davidiana 3者在更新格局的相互影响中,前两者具有明显的规律,尤其兴安落叶松对白桦更新的影响较普遍。胸径D≥10 cm兴安落叶松对白桦更新具有促进作用。而D≥10 cm白桦对兴安落叶松的更新有抑制作用。在更新层中,由上而下白桦、兴安落叶松和山杨以垂直阶梯性分布。平均高占林分高的比例变化为：13.7%-75.0%,12.8%-72.8%,27.8%-61.9%。在今后经营中,将空间格局向随机分布调整,降低聚集系数。可通过调整D≥10 cm林木负二项参数来调控林分更新格局。参照D≥10 cm林木位置,掀开凋落物层,露出土壤,进行人工辅助更新。人工补植时,考虑D≥10 cm林木位置和格局,选择凋落物较厚,种子难以接触土壤的地点作为补植位置,与潜在天然更新能力的位置避免重叠,节省成本,有效促进林分更新,使林分结构更趋合理性。 展开更多

关键词 森林生态学 兴安落叶松 过伐林 林木空间格局 更新格局

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阔叶红松林大径级个体对树木空间分布的影响 被引量：5

4

作者 王大伟 国庆喜 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第23期8400-8407,共8页

对森林空间结构的研究一直是生态学重要研究内容之一,林分中大径级个体直接影响周围林分的空间格局,当大径级个体成为倒木或枯立木时会造成较大林隙,这也将导致周围空间格局发生变化。利用小兴安岭凉水自然保护区内10.4 hm2样地的调查数... 对森林空间结构的研究一直是生态学重要研究内容之一,林分中大径级个体直接影响周围林分的空间格局,当大径级个体成为倒木或枯立木时会造成较大林隙,这也将导致周围空间格局发生变化。利用小兴安岭凉水自然保护区内10.4 hm2样地的调查数据,统计了样地内乔木树种组成,分析计算样地内树木个体间的分布规律,探究大径级个体对周围邻木空间分布的影响。研究结果表明:样地中共有乔木24种,共计7412株(去除分株),隶属于11科18属,林分中大径级个体周围存在由小径级树木聚集生长形成的环形结构,该环形结构随着邻木径级的变化而变化,2级邻木(5.0 cm≤DBH<10.0 cm)主要在距离大径级个体3—7m范围内形成环形结构,3级邻木(10.0 cm≤DBH<30.0 cm)主要在距离大径级个体3—6 m范围内形成环形结构,而1级邻木(1.0 cm≤DBH<5.0 cm)与4级邻木(30.0 cm≤DBH<50.0 cm)并未形成环形结构,经分析环形结构的产生与林分内个体间的竞争存在密切关系,并且该结构与林隙斑块动态理论间存在内在联系,该结构是森林动态变化的一种表现形式,会伴随林木的生长产生或消失。研究表明大径级个体胸径的变化对邻木的环形结构分布范围也有一定影响,当大径级个体胸径增加时邻木的聚集范围有收缩的趋势。 展开更多

关键词 林木空间格局 林隙 林隙动态理论 阔叶红松林

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基于Voronoi图的林分密度测量方法 被引量：1

5

作者 王红 张合平 刘帅 《中南林业科技大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第9期17-20,共4页

林分密度衡量林木对其所占有空间的利用程度,是影响林分生长和发育、木材数量和质量的重要指标。提出一种基于Voronoi图的林分空间密度计测方法,并将其应用于测量洞庭湖区龙虎山林场的天然次生林林分密度。结果表明:基于Voronoi图的林... 林分密度衡量林木对其所占有空间的利用程度,是影响林分生长和发育、木材数量和质量的重要指标。提出一种基于Voronoi图的林分空间密度计测方法,并将其应用于测量洞庭湖区龙虎山林场的天然次生林林分密度。结果表明:基于Voronoi图的林分密度测量方法,可不受林分起源、年龄及立地条件等因素的影响,测量结果具有较高精度,并能反映林木空间利用程度和空间分布格局。 展开更多

关键词 林木空间格局 林分密度测量 VORONOI图

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林木空间分布格局及其与BRDF的关系 被引量：1

6

作者 王强 过志峰 +2 位作者 孙国清 罗传文 刘丹丹 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第4期45-51,共7页

将均匀度指数引入林木空间分布格局对双向反射分布函数(BRDF)影响的分析中,利用光学遥感模型定量分析林木空间分布格局对BRDF的影响。结果表明:对于红光波段,在大于树冠尺度上均匀度可以有效地描述林木空间分布格局对BRDF曲线的影响;均... 将均匀度指数引入林木空间分布格局对双向反射分布函数(BRDF)影响的分析中,利用光学遥感模型定量分析林木空间分布格局对BRDF的影响。结果表明:对于红光波段,在大于树冠尺度上均匀度可以有效地描述林木空间分布格局对BRDF曲线的影响;均匀度与BRDF之间呈现负指数关系,同时这种关系还在一定程度上受郁闭度的影响,郁闭度越大,林木空间分布格局对BRDF的影响也越大。对于近红外波段,由于受多次散射的影响,BRDF与林木空间格局之间的关系更为复杂,均匀度尚未有效描述此关系。 展开更多

关键词 均匀度 双向反射分布函数 林木空间格局 红光波段 近红外波段

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林木空间分布格局分析方法 被引量：158

7

作者 惠刚盈 李丽 +1 位作者 赵中华 党普兴 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第11期4717-4728,共12页

采用5块实地调查样地和30块模拟样地,通过基于Ripley K-函数的L-函数、双相关函数和角尺度方法在林木空间分布格局研究中的比较分析,得出如下结论:双相关函数和角尺度在判断的准确性方面优于L-函数;角尺度在有效性和可行性方面比L-函数... 采用5块实地调查样地和30块模拟样地,通过基于Ripley K-函数的L-函数、双相关函数和角尺度方法在林木空间分布格局研究中的比较分析,得出如下结论:双相关函数和角尺度在判断的准确性方面优于L-函数;角尺度在有效性和可行性方面比L-函数和双相关函数更强,并且它能利用角尺度分布图和均值同时作定性和定量分析,从而使其优势更加明显。 展开更多

关键词 林木空间分布格局 K-函数 L-函数 双相关函数 角尺度 分析方法

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不同起测径对判定林木空间分布格局影响的研究 被引量：11

8

作者 李丽 惠淑荣 +2 位作者 惠刚盈 胡艳波 徐海 《林业科学研究》 CSCD 北大核心 2007年第3期334-337,共4页

采用4块100 m×100 m的天然林样地材料,分别利用Clark&Evans聚集指数法和角尺度法分析了不同起测径下林木个体的空间分布格局。结果表明:林木空间分布格局的判定与起测径的大小有关,起测径不同分布类型也会有变化,并且这种变化... 采用4块100 m×100 m的天然林样地材料,分别利用Clark&Evans聚集指数法和角尺度法分析了不同起测径下林木个体的空间分布格局。结果表明:林木空间分布格局的判定与起测径的大小有关,起测径不同分布类型也会有变化,并且这种变化没有规律性,因此,在分析林木空间分布格局时应采用相同的起测径。 展开更多

关键词 天然林 起测径 林木空间分布格局 Clark&Evans指数 角尺度

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不同样地大小对天然林林分的密度估计和格局分析影响研究 被引量：10

9

作者 李丽 惠刚盈 +3 位作者 惠淑荣 徐海 胡艳波 林天喜 《科技导报》 CAS CSCD 2007年第9期40-46,共7页

采用4块100m×100m的天然林样地材料,根据不同样地大小对应林木的株数和断面积来估算其每公顷株数和断面积,计算估计值与实际值的差异;并分别利用角尺度和双相关函数分析不同大小的样地对应林木个体的空间分布格局。结果表明,无论... 采用4块100m×100m的天然林样地材料,根据不同样地大小对应林木的株数和断面积来估算其每公顷株数和断面积,计算估计值与实际值的差异;并分别利用角尺度和双相关函数分析不同大小的样地对应林木个体的空间分布格局。结果表明,无论非空间结构指标还是空间结构指标都与样地大小有关。随着样地面积逐渐变大,所估计的每公顷密度和分析的林木空间分布格局均趋于稳定,这意味着林分的密度估计和结构分析必须在足够大的样地上进行。根据本研究资料,当样地面积为2500m2时,无论是对密度估计还是结构分析都是合适的。 展开更多

关键词 天然林 样地大小 密度 林木空间分布格局 角尺度 双相关函数

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林木空间分布格局分析方法比较及其适应性 被引量：6

10

作者 刘帅 李建军 +4 位作者 李丹 朱凯文 郭瑞 文益君 马振燕 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期73-84,共12页

【目的】对比研究各类林木空间分布格局分析方法及其对不同应用场景的适应性,为选取最适宜的空间分布格局方法提供参考。【方法】以模拟样地和实际调查样地为数据源,采用MATLAB和R语言工具,对比分析最近邻体法、角尺度、Voronoi变异系... 【目的】对比研究各类林木空间分布格局分析方法及其对不同应用场景的适应性,为选取最适宜的空间分布格局方法提供参考。【方法】以模拟样地和实际调查样地为数据源,采用MATLAB和R语言工具,对比分析最近邻体法、角尺度、Voronoi变异系数法、Ripley’s L函数和双相关函数5种方法在工作原理、使用方式和评价标准上的异同以及各方法对不同样地条件的适应性。为便于比较,按照是否依赖于空间尺度将空间分布格局分析方法分为固定尺度型和可变尺度型两大类。【结果】研究区阔叶林具有显著的空间分布规律,以聚集分布和随机分布为常见格局。固定尺度型方法依赖空间邻域,适用于小尺度,在林分经营和林分微结构调控中应用广泛。可变尺度型方法与空间尺度密切相关,能提供更为丰富的空间信息,适合复杂条件下对森林进行长期监测。角尺度和Voronoi变异系数法对空间分布格局的判断较为一致,实际应用中可互相验证或替代,而最近邻体法对空间分布格局则可能产生误判。多数情况下,概率密度函数(双相关函数)比累计分布函数(Ripley’s L函数)更易于解释和分析,双相关函数优于Ripley’s L函数。角尺度与双相关函数和Ripley’s L函数的性能优劣尚存争议,每种空间分布格局分析方法均有其适用前提和条件,性能优劣只是相对而言。固定尺度型和可变尺度型两大类空间分布格局分析方法均受林木样本量、样地大小、林分密度等因素影响,样地越大、样本越多,评价结果越准确,但也会增加样地调查和分析计算的工作量。【结论】各类空间分布格局分析方法有其自身特点及适用前提,实际应用中应结合具体样地条件选择合适的方法。林木空间分布格局研究不应仅仅局限于对整体数据是聚集分布、均匀分布或随机分布的简单描述上,还应将其应用于优化和调� 展开更多

关键词 林木空间分布格局 固定尺度型方法 可变尺度型方法 适应性

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宝天曼栎类天然次生林主要树木种群结构及空间分布格局 被引量：4

11

作者 闫东锋 王亚南 +2 位作者 杨喜田 何晓旭 李纪亮 《西北林学院学报》 CSCD 北大核心 2012年第3期155-159,共5页

以宝天曼国家级自然保护区正在恢复过程中的栎类天然次生林作为研究对象,通过每木定位,并利用MAPGIS7.0对坐标信息分割,研究了主要树木种群的结构特征及空间分布格局。结果表明:锐齿栎的重要值为0.589 6,为当地的绝对优势种群;6种聚集... 以宝天曼国家级自然保护区正在恢复过程中的栎类天然次生林作为研究对象,通过每木定位,并利用MAPGIS7.0对坐标信息分割,研究了主要树木种群的结构特征及空间分布格局。结果表明:锐齿栎的重要值为0.589 6,为当地的绝对优势种群;6种聚集度指标计算结果表明,栎类种群主要呈均匀分布;不同胸径大小级的栎类种群空间分布格局呈现一定规律,即随着栎类种群平均胸径的增加,空间分布格局从聚集分布向随机分布状态发展,而最近邻体平均距离从0.75m增加到1.42m;0～1m和1～2m距离范围内的林木株数比例分别从45%和46%递减到42%和33%。随着恢复过程的向前发展,该地栎类种群聚集程度逐渐减小,林分趋于动态平衡。 展开更多

关键词 栎类天然次生林 林分结构 林木空间分布格局 宝天曼

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立体视觉技术应用于林木个体分布格局测定研究 被引量：1

12

作者 张超 王雪峰 唐守正 《林业科学研究》 CSCD 北大核心 2004年第5期564-569,共6页

详细介绍了应用立体视觉技术由立体像对测定林木个体分布空间格局的方法、步骤,探索了适合林业环境下的立体视觉实现的技术路线。摄像机标定采用基于非线性度量误差模型的摄像机标定方案;图像匹配采用外极线和Canny算子检测出的树干边... 详细介绍了应用立体视觉技术由立体像对测定林木个体分布空间格局的方法、步骤,探索了适合林业环境下的立体视觉实现的技术路线。摄像机标定采用基于非线性度量误差模型的摄像机标定方案;图像匹配采用外极线和Canny算子检测出的树干边缘约束下的人机交互式的相关匹配。最后通过实验对文中算法、策略进行了验证。结果表明,在实验条件下,应用立体视觉测定林木个体分布格局可以达到精度要求。 展开更多

关键词 空间结构 林木个体分布空间格局 立体视觉 图像匹配

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