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基于非线性分位数混合效应构建杉木树高曲线模型

2023-11-15分类号:S791.27

【作者】王宝莹   梁瑞婷   谢运鸿   邱思玉   孙玉军
【部门】北京林业大学森林资源和环境管理国家林业和草原局重点开放性实验室  
【摘要】【目的】探索树高-胸径模型构建新方法,将分位数回归与非线性混合效应法相结合应用于树高-胸径模型构建,以此提高模型的拟合精度。【方法】利用2018年福建省将乐国有林场30 m×30 m固定样地1 306株杉木的实测树高、胸径数据,从4个树高-胸径模型中筛选拟合效果最好的为基础模型,基于基础模型分别采用非线性混合效应、分位数回归以及非线性分位数混合效应构建树高-胸径模型。采用评价指标均方根误差(RMSE)、调整后决定系数(Ra~2_(dj))和均方差(MSE),对各模型的拟合结果进行评价比较,采用赤池信息准则(AIC)、贝叶斯信息准则(BIC)以及对数似然函数值(Loglik)比较各最优模型的拟合精度和预测精度。【结果】根据评价指标对比显示,Logistic模型为基础模型。非线性混合效应模型的拟合效果最优(AIC为3 953.986,BIC为3 988.199,Loglik为-1 969.993),非线性分位数混合效应模型(AIC为3 979.418,BIC为4 028.293,Loglik为-1 979.709)次之。模型拟合效果排序为非线性混合效应模型>非线性分位数混合效应模型>基础模型>分位数回归模型。比较各模型的残差图可知各模型均不存在异方差现象,预测效果排序为非线性混合效应模型>非线性分位数混合效应模型>基础模型>分位数回归模型。【结论】本研究将分位数回归与非线性混合效应法相结合,该方法对分组数据结构中不同分位点个体间的差异与关联做出解释,提高了模型的稳定性以及拟合精度,将该方法应用到树高-胸径关系的研究上是一个可行的思路,为构建树高-胸径模型提供新方法。
【关键词】非线性分位数混合效应模型  杉木  树高-胸径模型
【基金】国家自然科学基金项目(31870620);; 林业科学技术推广项目([2019]06)
【所属期刊栏目】北京林业大学学报
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