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[期刊] 林业科学
[作者]
曾伟生 唐守正
以建立东北落叶松和南方马尾松立木生物量模型为例,对模型的优度评价和精度分析进行专题研究。首先,在综合分析各种常用模型评价指标的基础上,提出6项基本评价指标,并通过对2个树种的生物量模型进行评价,证明是可行和有效的;然后,基于线性回归估计的基本假设及其置信区间计算公式,提出适合立木生物量模型预估的条件均值和单一预估值置信区间的估计方法,并确定2个树种生物量模型的置信区间;最后,通过蒙特卡罗模拟进行随机再抽样试验,结果表明采用检验样本进行适用性检验的做法不可取,应该利用全部样本(不分建模样本和检验样本)来建立模型,它能充分利用样本信息,使模型的预估误差最小。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
冯仲科 刘永霞
为提高森林资源的监测质量、数量化森林生物量的测定精度,该文论述了采用经典方法进行森林生物量测定的误差来源:①样地抽样误差;②样地每木检尺误差;③标准木生物量的测定误差;④模型误差;⑤下木层和草本地被物生物量测量误差.然后广泛运用误差传播定律,分别对样地设置、生物量调查及生物量模型进行了相应的精度分析,并结合实例进行了理论验证,最终得出了采用经典方法调查森林生物量的误差为7.63%~14.56%的结论.
关键词：
森林生物量 精度分析 监测 误差传播定律
[期刊] 林业科学
[作者]
曾伟生 贺东北 蒲莹 肖前辉
【目的】建立含地域和起源因子的相容性立木生物量与材积方程系统,为准确估计森林生物量提供依据。【方法】以我国南方主要针叶树种马尾松为研究对象,基于301和104株样木的实测地上生物量、树干材积和地下生物量数据,综合利用哑变量建模方法和误差变量联立方程组方法,建立集地上生物量、树干材积和地下生物量为一体、确保与生物量转换因子和根茎比等变量相容的一元和二元方程系统,并分析立木生物量和材积估计是否受地域和起源的影响。【结果】所建立的马尾松一元和二元相容性立木生物量方程与材积方程,确定系数(R~2)均在0.92以上,其中地上生物量方程的平均预估误差在4%以内,地下生物量方程的平均预估误差在8%以内。对马尾松地上生物量和树干材积的估计,二元模型均显著优于一元模型,其F统计量远大于临界值;但对地下生物量的估计,二元模型反而不如一元模型效果好。不论是一元模型还是二元模型,地域和起源对马尾松地上生物量估计均无显著影响,地上生物量模型具有很好的通用性,同时也进一步印证了曾伟生等(2012)提出的通用性地上生物量模型M=0.3ρD~(7/3)的广泛适用性。对马尾松地下生物量的估计,不同地域的模型存在显著差异;相同直径的林木,总体1地域范围内(长江流域东南部)的地下生物量要大于总体2(长江流域中西部)。对马尾松树干材积的估计,二元模型不受地域和起源影响,但一元模型受起源影响;相同直径的林木,人工林的材积估计值大于天然林。【结论】将哑变量引入误差变量联立方程组,可同时解决多个变量之间的相容性及地上生物量和地下生物量样本单元数不相等时如何联合建模的问题,是切实可行的生物量建模方法;研究所建立的马尾松立木生物量方程、材积方程及其相容的生物量转换因子和根茎比方程,达到相关技术规定预估精度要求,可推广应用。
[期刊] 林业科学
[作者]
曾鸣 聂祥永 曾伟生
以我国南方地区的最重要针叶树种——杉木为研究对象,采用误差变量联立方程组和哑变量模型方法,建立适合不同杉木生长区域(总体)应用的相容性立木材积方程、地上生物量方程及生物量转换因子函数。结果表明:二元立木材积方程和地上生物量方程均优于其相应的一元模型;不同总体的模型之间存在显著差异,总体A的模型估计值要大于总体B;一元和二元地上生物量方程的平均预估误差均在3%以内,可应用于不同区域的杉木林生物量估计。
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
曾伟生1 姚顺彬2 肖前辉3
摘 要：以我国湿地松 154 株样木的生物量实测数据为基础，综合利用分段建模方法和非线性误差变量联立方程组方法，建立了与立木材积方程相容的地上生物量方程和生物量转换因子模型，以及与地上生物量方程相容的地下生物量方程和根茎比模型。结果表明：所建地上生物量方程的平均预估误差小于 5%，地下生物量方程的平均预估误差小于 10%，全树生物量估计的平均预估误差小于 3%，完全可满足森林生物量计量的精度要求，从而为我国湿地松林的生物量估计及碳汇能力评估提供了计量依据。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
曾伟生 夏忠胜 朱松 罗洪章
在国家级森林资源监测中增加森林生物量估计已成为必然趋势,而所需建立的生物量方程应该考虑与立木材积方程的相容性。本文以贵州省人工杉木立木材积和地上生物量数据为例,通过利用度量误差模型方法,研究建立了相容的立木材积方程、地上生物量方程及生物量转换函数。结果表明:在胸径基础上再增加树高因子,对立木材积方程的估计效果有明显改进,而对地上生物量的估计效果则改进不大;对于一元生物量转换函数,转换因子随胸径的增加而减小;对于二元生物量转换函数,转换因子随胸径的增加而增大,但随树高的增加而减小。本文所建立的一元相容性方程,立木材积和地上生物量的预估精度分别达到97%和96%以上;而二元相容性方程,立木材积的预...
[期刊] 林业科学
[作者]
曾伟生 夏忠胜 朱松 罗洪章
以贵州省人工马尾松样木的立木材积和地上生物量数据为基础,建立省级总体平均模型和以区域作为特定参数的哑变量模型及线性混合模型,并对中心区和一般区2类区域性模型与省级总体平均模型之间的差异进行对比分析和预估效果检验。结果表明:对立木材积和地上生物量估计而言,区域特定的模型与总体平均模型之间以及哑变量模型和线性混合模型之间并没有显著差异。本文所建模型为贵州省马尾松人工林的蓄积量和生物量监测评估提供计量依据,所用方法为建立其他含特定参数的通用性模型提供可行途径。
[期刊] 林业科学研究
[作者]
党永峰 王雪军 曾伟生
以东北落叶松(Larix spp.)立木材积和地上生物量数据为例,通过采用误差变量联立方程组和分段建模方法,研究建立了相容的立木材积方程、地上生物量方程及生物量转换函数。结果表明:采用误差变量联立方程组能确保立木材积与地上生物量之间估计结果的相容性,而分段建模方法能有效解决常用模型在小径阶存在的系统偏估问题;本文所建立的分段一元模型,地上生物量和立木材积的总体预估误差均不超过5%;分段二元模型,地上生物量的预估误差基本在4%以内,立木材积的预估误差则小于3%。
[期刊] 林业科学研究
[作者]
曾伟生 唐守正
本文以马尾松(Pinus massoniana)地上生物量数据为例,通过利用度量误差模型方法,研究建立了地上生物量与干、皮、枝、叶4个分量的相容性方程系统。首先,从各个分量所占比例变化特点分析入手,采用比值函数分级联合控制和比例函数总量直接控制2种方案构建了以地上总生物量为基础的相容性方程系统,其中对地上总生物量模型的估计,又采取了独立估计和联合估计2种处理方法。结果表明,分级联合控制方案和总量直接控制方案效果基本相当,而独立估计方法和联合估计方法也几乎没有差异。然后,还对一元、二元和三元模型的拟合效果进行了对比分析,结果显示随着解释变量的增加,估计值的标准误差和平均预估误差会有所下降,但对模...
[期刊] 林业科学
[作者]
董利虎 张连军 李凤日
【目的】从确定生物量模型误差结构和建立可加性生物量模型2方面进行立木生物量研究,为构建生物量模型提供建议。【方法】以黑龙江西部平原地区人工林小黑杨为例,利用似然分析法判断总生物量及各分项生物量模型的误差结构,在此基础上利用SAS/ETS模块的非线性似乎不相关回归建立其可加性生物量模型,并采用"刀切法"对生物量模型进行评价。【结果】经似然分析法判断,人工林小黑杨生物量模型的误差结构都为相乘的,对数转换的可加性生物量模型应当被选用。所建立的人工林小黑杨可加性生物量模型的调整后确定系数Ra2为0.92~0.99,绝大多数模型的平均相对误差以及平均相对误差绝对值都较小,所有模型的预测精度都在85%以上...
[期刊] 浙江林学院学报
[作者]
贺东北 骆期邦 曾伟生
根据当今区域性森林生物量资源清查和监测的需要，针对以往生物量模型存在总量与各维量互不兼容和与森林蓄积量清查不兼容等实际问题，并以提高模型的估计精度和适用性为目标，通过引进材积变量、线性联立方程组的建模原理和二段加权最小二乘拟合方法，建立了马尾松超总体立木生物量线性联立方程模型，解决了２个不兼容的实际问题，并使模型的预估精度和适用性相对于以往生物量模型有明显提高。
[期刊] 林业科学研究
[作者]
张连金 曾伟生 唐守正
针对用单一的非线性模型拟合生物量方程会导致小径阶林木的估计明显有偏的问题,以东北落叶松和南方马尾松的地上生物量数据为例,提出采用带截距的非线性方程和分段建模方法来改进对立木生物量的估计,并对二者的预估效果进行了比较。结果表明:两种方法都能有效克服小径阶林木的有偏估计问题,同时对整个模型的预估效果也有一定程度的改善;从对比分析结果看,分段拟合方程的预估效果还要略好一些。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
王仲锋 冯仲科
为了评定样地林木生物量的估算精度,利用方差--协方差传播律,导出平均断面积法、每木树高胸径法和径阶平均断面积法计算样地林木生物量的精度评定公式;应用实例,分析模型误差、树高误差和胸径误差对样地生物量的影响,并对3种计算样地林木生物量公式的精度进行比较.根据一尾叶桉林样地中90棵树木的分析结果,平均断面积法的精度为2.18%,每木法的精度为1.99%,径阶均值法的精度为1.89%.具体结论为:①样地林木生物量的精度可用公式进行评定;②每木法和径阶均值法计算的样地生物量精度较高,平均断面积法计算的样地生物量精度较低;③样地林木生物量的估算误差,主要受模型参数误差的影响,受树高和胸径误差的影响处次要...
关键词：
森林生物量 方差-协方差传播律 精度评定
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
陈振雄 贺东北 肖前辉 周湘江
利用2011年采集的150株西藏天然冷杉数据,采用度量误差联立方程组方法同时进行整体建模和分段建模,分别建立了西藏冷杉一元、二元生物量与材积相容性模型,并分析对比两者拟合效果。结果表明:不论是一元、二元模型,采用整体建模方法都难以准确描述冷杉生物量、材积随胸径变化情况,导致径阶16 cm以下的林木立木材积和生物量估计值均小于实际值,径阶越小,偏差越大,其中4 cm径阶的预估偏差甚至达到了20%30%;而采用分段建模方法能有效解决上述有偏估计的问题,模型改进效果十分良好,各径阶均无系统偏差;分段建立的地上生
[期刊] 林业科学
[作者]
曾伟生 陈新云 杨学云
【目的】建立人工杨树生物量模型,分析生产力与气候因子间的关系,为提升我国森林质量提供参考。【方法】基于在全国15个省(区、市)采集的450株人工杨树样木实测地上生物量和147株地下生物量数据,综合利用哑变量建模方法和误差变量联立方程组方法,建立一元和二元立木生物量联立方程组;基于样木胸径、树高和年龄的成对数据,建立与气候因子相关的单木生长模型。根据胸径和树高单木生长模型及二元立木生物量方程,分析气候因子对人工杨树单木生产力的影响。利用全国森林资源连续清查人工杨树林样地调查数据,计算每个样地的生物量和生产力,建立人工杨树林生产力与气候因子间的相关模型,进一步验证气候因子对生产力的影响。【结果】本研究建立的一元和二元人工杨树地上生物量方程,确定系数(R~2)在090以上,平均预估误差(MPE)在5%以内;地下生物量方程的R~2在083以上,MPE在10%以内;含气候因子的胸径和树高单木生长模型,R~2均在070以上,MPE分别在5%和3%以内。人工杨树的胸径、树高生长均与年均气温显著相关,林木年龄为20年,年均气温20℃时的胸径、树高和总生物量分别是年均气温0℃时的24、24和95倍。连清样地数据验证结果表明,年均气温提高10℃,人工杨树林的平均生产力可以提高25 t·hm~(-2)a~(-1);年均气温20℃时的人工杨树林,其平均生产力达到年均气温0℃时的7倍以上,与所建单木生长模型的可比推算结果完全一致。【结论】本研究建立的人工杨树立木地上和地下生物量方程及其相容的生物量转换因子和根茎比模型,达到相关技术规定的预估精度要求,可以推广应用;温度是影响人工杨树生产力的重要因素,随着年均气温升高,人工杨树生产力也相应提高。
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