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利用空间分布模式与样地设计提升森林资源抽样调查精度

2024-02-15分类号:S757.2

【作者】胡樱馨   梅安琪   徐晴   侯正阳
【部门】北京林业大学森林培育与保护教育部重点实验室  国家林业和草原局黑龙江三江平原沼泽草甸生态系统定位观测研究站  国际竹藤中心竹藤资源与环境研究所  国家林业和草原局/北京市共建竹藤科学与技术重点实验室  
【摘要】【目的】森林资源调查中,研究森林属性空间分布模式下的抽样设计,以突破地域限制,为抽样调查提供可推广的经验法则。【方法】利用北京市鹫峰国家森林公园样地调查的实测数据,构建人工总体。以树木死亡率作为为森林属性的代理属性,表达空间自相关。采用系统抽样设计,并通过蒙特卡洛模拟法,评估森林空间自相关、样地大小以及系统抽样设计对抽样精度的影响。【结果】(1)4种不同空间分布模式的总体变异系数,从小到大依次为:死亡率为0%的总体、死亡率为20%的随机模式总体、死亡率为10%的聚集模式总体、死亡率为20%的聚集模式总体。当死亡率为20%,抽样强度为2.73%时,随机模式的变异系数比聚集模式的变异系数低了1.3%。(2)3种不同大小的样地总体变异系数,从小到大依次为:20 m×20 m、30 m×30 m、40 m×40 m。其中,40 m×40 m的变异系数明显高于20 m×20 m和30 m×30 m对应的变异系数。(3)随着抽样强度增大,随机模式下8×8的主单元数目设计的人工总体的变异系数比4×4的约高0.02%,比16×16的约高0.15%;聚集模式下,8×8的N设计的人工总体的变异系数比4×4的约高0.32%,比16×16的约低0.54%。【结论】(1)不同强度的空间自相关都会削弱抽样精度,其中聚集模式相比随机模式的影响更为显著;(2)较小的样地有利于提高抽样精度和精度的收敛速度,但合理大小的样地设计才能有效提升抽样效率;(3)系统抽样中不同主单元数目对抽样精度的影响不明显,实际调查中应避免选择样本量为1的系统抽样,否则抽样误差难以度量。
【关键词】抽样调查  空间模式  样地大小  系统抽样
【基金】雄安新区科技创新专项(2022XACX1000);; 国家社会科学基金项目(22BTJ005);; 国家自然科学基金项目(32001252)
【所属期刊栏目】北京林业大学学报
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