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[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
顾海波 熊子月 温小荣 刘雪惠 佘光辉 林国忠
利用地基激光扫描技术采集泗洪陈圩林场36块样地1 927株杨树的点云数据,通过软件RiSCAN Pro对数据进行预处理。用K均值聚类对点云数据进行林木定位分割,并提取了树木胸径、树高等测树因子,通过公式计算出4种干形参数(胸高形数、形率、高径比和形高),用SPSS软件基于4种不同造林密度由高到低(株行距配置3 m×8 m、5 m×5 m、4.5 m×8 m、6 m×6 m)对4种干形参数进行差异分析,还对干形参数进行了模型研建,主要研究结果如下:1)不同造林密度对胸高形数、形率、高径比、形高有显著影响。胸高形数、形率和高径比随密度的增大而增大,形高则随密度增大而减小,即高密度林分的树干干形更为饱满,低密度树干干形尖削。2)指数方程是胸高形数与形率关系的最优模型,适用性检验精度高,达到99.12%,模型表达式为:f1.3=0.223*exp(1.025*q2),可应用于胸高形数的预测,为分析杨树干形参数提供参考。
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
张莹莹 周俊
为探索激光雷达在农业机器人环境理解和导航中的应用,研究一种基于改进DBSCAN算法的果园树干检测算法。该算法使用自适应密度阈值和聚类半径对不同距离处数据点进行聚类和整合,以克服DBSCAN算法对全局变量值敏感的缺点。针对激光雷达可能扫到地面造成机器人误检的问题,采用机器人航位推算模型计算当前帧数据中待定类的距离,通过与前一帧数据中对应类距离的比较判定待定类的类别,进而对地面干扰类进行排除。试验结果表明:1)机器人正常行走时本算法能够排除噪声准确识别树干类点;2)存在果树分枝或地面干扰时,有少量漏检,平均误判果树数目为-0.13棵,能够区分出地面类和果树类。该研究可以应用到农业机器人果园环境理解...
[期刊] 林业科学
[作者]
尤磊 哈登龙 谢明坤 张晓鹏 宋新宇 庞勇 唐守正
【目的】利用地面三维激光扫描仪获取的单木树干点云,提出一种基于断面轮廓曲线的树干材积计算方法,为准确测定单木树干材积提供参考。【方法】首先,将树干点云按设定高度thick划分为若干等高垂直分段,对于一个垂直分段,将其树干点云投影至下断面得到一个平面点集,以该点集凸包点形成闭合凸多边形的质心为中心点,以角度参数θ对该平面点集角度分区,一个角度分区中所有点的重心点为该角度分区的轮廓点,根据角度分区在上下垂直分段上的相邻性和连续性修复无轮廓点的角度分区;然后,以当前垂直分段所有角度分区的轮廓点为插值点,构建一条闭合连续光滑的三次B样条曲线(称之为垂直分段的断面轮廓曲线),该曲线所围面积为断面积,断面积与高度thick之积为垂直分段体积,所有垂直分段体积累加得到树干材积。分别以可准确计算体积的圆柱体、圆台体和抛物线体的模拟点云与地面三维激光扫描仪获取的来自7个树种183个长度为1 m的树干点云为实测数据,开展模拟试验和实测试验。【结果】模拟试验结果表明,对于圆台体和抛物线体的体积计算,断面轮廓曲线法在合适的thick与θ参数下计算精度高于拟合圆、拟合圆柱体和Bézier凸曲线法的计算精度。实测试验结果表明,与断面轮廓曲线法计算的材积(thick=2 cm,θ=2°)相比,拟合圆、拟合圆柱体和Bézier凸曲线法计算材积的平均绝对百分比误差(MAPE)分别为064%、43365 cm~3和054%,均方根误差(RMSE)分别为063%、42906 cm~3和053%,总相对误差(TRE)分别为1188%、3 36136 cm~3和951%。【结论】断面轮廓曲线法计算的树干断面积和材积最为精确,传统以横断面是圆为理论计算的树干断面积和材积均大于其真值。
[期刊] 林业科学研究
[作者]
马泽 宋维峰 徐小青 储娅
[目的 ]树干液流是研究植物蒸腾耗水的重要生理指标，树种和气象因子均是其关键影响因素。本文旨在消除树种因素限制，探讨树干液流与气象因子之间的关系。[方法 ]以哈尼梯田水源区3种林分中10种乔木树种为研究对象，采用Granier热扩散探针技术测定其树干液流速率，将其同步数据与气象因子进行关联分析。[结果 ]从次生落叶阔叶林和原生常绿阔叶林的7 779条乔木树干液流速率数据中发现7条异常数据，且这些异常数据在各个树种中都表现出同步一致性；进一步关联分析表明，太阳辐射的突然增加是产生乔木树干液流数据同步上升的主要原因，而降雨则是产生树干液流数据同步下降的主要原因，两者的变化可导致其他气象因子发生变化，从而影响树干液流速率；树干液流与气象因子存在一定的时滞效应，在发生同步异常数据的气候条件下，树干液流滞后太阳辐射0～30 min，提前于饱和水汽压差、气温和湿度0～60 min，滞后或提前时间远小于正常气候条件下各树种的时滞时间。[结论 ]乔木树干液流受到太阳辐射和降雨等气象因子的综合调节，其中太阳辐射的影响最为显著。研究结果可为从生理生态角度探究乔木的蒸腾作用与气象因子的关系提供科学依据。
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
刘睿 刘婷 董润茹 李治 朱德海 苏伟
为探索地基激光雷达数据在植物真实三维建模上的应用,研究基于MeshLab软件的三维Alpha-Shape算法和移动立方体算法进行玉米植株三维真实模型的重建。三维Alpha-Shape算法基于离散激光雷达点云构建Delaunay三角网,通过Alpha值的设置判断各单纯形是否保留,完成玉米植株三维重建。移动立方体算法则通过查找每个体素与等值面相交的交面,所有交面连在一起即为所求的等值面。Alpha值分别设置为0.006 290、0.012 638、0.018 635,采用Alpha-Shape算法进行单株玉米三维重建,试验结果表明:当Alpha值设置较小时,对玉米叶片、茎秆等细节信息表达的比较精细...
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
董玉峰 姜岳忠 张明哲 王卫东 秦光华 翟洋 于振旭
以3个欧美杨和3个美洲黑杨品种为对象,在其6年生人工林中设立样地,采用样木解析法研究其分枝特性及分枝与生长和干形之间的相关关系。结果表明:各品种间的分枝特性(分枝的数量、长度、角度和粗度)存在差异,相比3个美洲黑杨品种,供试欧美杨品种平均分枝数量较多、长度较短、角度较大、粗度较细。不同冠层间的分枝性状也有差异,且此差异从树冠下层向上层逐渐变小,其中分枝长度和分枝粗度总体表现为从树冠上层向下层增大,而分枝角度的变化规律则不明显。分枝性状在不同冠层中的遗传力也不同,呈现出第1轮枝中较强、第2、3轮枝中较弱的规律。相关分析得出分枝数量与生长指标(胸径、树高和材积)和地上生物量呈正相关,分枝长度和粗度...
[期刊] 林业科学研究
[作者]
刘奉觉 Edwards W.R.N. 郑世锴 巨关升 王广举 卢永农
用热脉冲技术测定了2年生与6年生I-69杨树干液流时空动态的变化与蒸腾耗水量,结果表明:杨树干部液流仅发生在边材部位,同一年轮上各处的流速相近;径向不同位点夜间流速相近,趋于零,而白天变异较大,一般外层流速高于内层,由外向内流速逐渐减低,各处流速都随白天气象因子的变化而波动,整体变化呈现宽峰状曲线。凌晨与傍晚时流速分布出现暂时异常。树干断面流量与日蒸腾耗水量,2年生树分别为3～6L/h与13.6～22.8L,6年生树为20～35L/h与89.2～152.6L。
关键词：
热脉冲技术 树干液流 美洲黑杨
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
吴新华 苗铮 郝元朔 董利虎
【目的】以黑龙江省尚志市90株迎春5号杨树解析木数据为基础，构建迎春5号杨树边材、心材、树皮和树干密度的混合效应beta回归模型。【方法】采用相关性分析和最优子集法筛选beta回归基础模型的变量；利用负二倍的对数似然值、赤池信息准则、贝叶斯信息准则、调整确定系数（R_a~2）、似然比检验对收敛模型进行拟合优度的评价，利用留一交叉验证法对模型进行检验，指标为平均绝对误差（MAE）和平均绝对误差百分比；结合两种抽样方式（方案Ⅰ：不限定相对高度；方案Ⅱ：限定相对高度在0.1以下）对模型进行校正。【结果】边材、心材、树皮和树干密度不仅受到相对高度的影响，还分别与胸径平均生长量、年龄、胸径大小密切相关，基于林木因子建立的混合效应beta回归模型的R_a~2分别为0.53、0.52、0.52、0.63,MAE
[期刊] 林业科学研究
[作者]
曹庆杰 迟德富 宇佳 冉亚丽 阎石
［目的］开展不同品系的杨树亲本来源、干部物理特性与抗性关系研究，为抗杨干象新品系的选育奠定一定基础。［方法］本研究连续２年研究了１０个亲本５１个不同杨树品系１０ １１年生杨树的被害株率、杨干象虫口密度与杨树木质部硬度、树皮硬度、树皮厚度、胸径等的关系。［结果］免疫品系、高抗虫品系、抗虫品系、感虫品系和高感虫品系木质部平均硬度分别为（４７．３８±１．７１）ＨＤ、（４６．０７±１．１７）ＨＤ、（４４．６４±１．６１）ＨＤ、（４１．８４±１．６６）ＨＤ、（４０．７３±２．０４）ＨＤ；树皮平均硬度分别为（４０±３．５３）ＨＤ、（３９．９９±０．９６）ＨＤ、（３７．６３±０．４６）ＨＤ、（３２．３５±１．．．
关键词：
杨树 木质部硬度 胸径 亲本 抗性
[期刊] 林业科学
[作者]
侯天侦 陈聚恒 于凯
新疆杨(Populus bollena)树干破腐现象十分严重,为林业生产中急待解决的问题之一。调查中发现自然界存在一种皮孔较小、树皮光滑的小皮孔生理型新疆杨,其树干抗破腐性能远较另一种皮孔较大、树皮粗糙的大皮孔生理型新疆杨强。结合栽培试验,我们对两种生理型新疆杨的树皮含水量、细胞原生质膜透性、pH值、酚类化合物、糖、纤维素、蛋白质、脂肪含量及氧化酶活性等进行了测定。查明了小皮孔型新疆杨树干抗破腐性强的原因,为从树种本身解决新疆杨树干破腐问题提供了一条新途径。
关键词：
新疆杨 破腐病 皮孔 生理生化
[期刊] 林业科学
[作者]
刘鲁霞 庞勇 李增元
【目的】以云南省普洱市天然林与杉木人工林为研究对象，针对云南省山区森林树种繁多、林下灌木草本茂密的林分环境，根据森林中树木的形态特征，利用地基激光雷达（ＴＬＳ）扫描数据提取样地尺度单木胸径与树高，为森林调查工作提供参考。【方法】将获取的多站地基激光雷达扫描数据分为多站拼接及单站２种分析方式，采用ＨｏｕｇＨ变换算法及树干的形态特征对样地内单木进行识别与胸径提取，根据树干生长方向及单木在垂直方向上的分布提取树高。【结果】１）对于多站拼接数据，即使在林分条件最为复杂的原始林，单木识别率仍可达到８１％；对于单站数据，随着扫描距离增加，单木识别率降低，实际操作时单站布设比多站拼接简单；２）多站拼接胸径及．．．
[期刊] 福建农林大学学报(自然科学版)
[作者]
吴世军 陈广超 徐建民 李光友 宋佩宁 郭文仲
对建立在江门罗坑镇的8.5年生桉树(Eucalyptus)杂种无性系进行材性测定分析.方差分析结果表明:单株材积、木材密度、纤维长度、纤维宽度和树皮厚度在无性系间差异极显著;单株材积和树皮厚度在重复间差异不显著,木材密度和纤维长度在重复间差异极显著,纤维宽度在重复间差异显著;树皮厚度在不同高度间差异极显著,木材密度差异显著,纤维长度和宽度差异不显著.从参试无性系不同树干高度的材性均值可以看出:不同无性系的木材密度、纤维长度和树皮厚度变异规律均不同,开展木材利用时无需考虑木材位置;纤维宽度随树干高度呈递减趋
关键词：
杂种桉 无性系 材性性状 变异分析
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
程希平 王妍方 杨晓军 胡晓
干形生长模式的研究对于把握树木的生态特性、估算树木生物量、构建树木形态结构模型具有重要的意义。在采用每木调查法的基础上,研究了牯牛降自然保护区马尾松幼树的树高生长、地径生长、侧枝长度与相对光照强度等指标。结果表明:当光照环境较好且初始树高较高时树高生长较快,而当处于较弱的光照强度环境,马尾松幼树相对于地径生长会优先促使树高生长,从而其干形变得更细长,依靠光照强度树木生长与干形的变化较大,且在相对光照强度达40%以上时存活率较高。因此,可推测马尾松幼树具有典型的先锋树种的特性,且光照强度在一定程度上影响其干形生长模式。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
殷鸣放 杨琳 殷炜达 雷庆国 谭希斌 张艳会 李志伟
本文结合多学科研究提出了碳储量解析法,对北方人工造林主要树种碳储量及其变化规律进行了研究,旨在从现有人工造林树种中筛选碳汇造林树种并确定森林经营周期。结果表明:1)油松、刺槐和杨树数量成熟龄分别为67、40和30年。2)油松和刺槐木材密度初期呈缓慢增加趋势,到35年时均达到最大。35年后,油松逐渐下降并趋于平稳,刺槐一直下降;杨树木材密度在4年以前增速较快,4～18年处于缓慢上升趋势,18～28年处于下降趋势。3)油松碳含量最大值在20年,达60.52%,最小值在40年,为46.14%,波动较大;刺槐碳含量最大值在5年,为56.96%,最小值在25年,为42.58%,波动较大,但25年后趋于稳...
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
邹茂胜 孙毓蔓 李丹丹 贾炜玮 王璐瑶
【目的】探究使用地基激光雷达（Terrestrial Laser Scanning，简称TLS）点云数据提取人工落叶松树干不同相对高处直径的精度，构建落叶松树干削度方程，验证地基激光雷达获取数据的可行性，改变传统的获取森林参数的方式，能够为森林资源规划管理和决策提供技术性支持。【方法】以黑龙江省佳木斯市孟家岗林场8块皆伐样地的落叶松人工林为研究对象，首先借助TLS扫描样地，然后测量伐倒木相对高处直径；并以伐倒木实测值为真值，分析TLS提取的相对高处直径精度，最后采用点云数据提取的直径构建削度方程。选取9个削度方程基础模型，根据评价指标选出最优基础模型，以样木为随机效应建立基于单木水平的混合效应模型。【结果】TLS获取的树干直径数据满足精度要求，且适用于削度方程的构建，其中胸径（R~2=0.993 9）的提取效果好于树高（R~2=0.913 9）；随着树干高度的增加，相对高处直径R~2逐渐增大，到0.06h处直径的提取精度最高（R~2=0.991 2），随后R~2逐渐减小，在0.8h(R~2=0.876 3)、0.9h处，由于树冠遮挡，获取的树干点云密度较小，导致提取效果较差；使用TLS数据构建的9个削度方程中，Kozak-1988的拟合效果最好（R~2=0.978 3、RMSE=1.179 9）；通过比较模型在不同径阶下和不同相对高处的预测能力，分析发现Kozak-1988比Kozak-2004和曾伟生模型更适合描述孟家岗林场落叶松的干形变化，因此Kozak-1988为基于TLS数据构建的最优基础模型；最后采用Kozak-1988构建基于样木水平的三参数混合效应模型精度达到99.77%。【结论】TLS获取的树干相对高处直径数据精度较高，基于点云数据构建的人工落叶松削度方程拟合效果较好，可以为后续出材率表的编制做准备，并为孟家岗林场科学合理的造材提供理论依据。
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