《林分蓄积量测定》ppt课件

1、第五章 林分蓄积量测定一、林分蓄积量测定概述1、林分蓄积量林分中一切活立木材积之和。2、林分蓄积量测定1测定内容：林分面积、林木材积2测定方法目测法实测法3林木材积计算方法：规范木法；数表法。全林实测：面积小、伐区调查设计、科研等部分实测：常用，规范地或样地二、规范木法二、规范木法1 1、规范木、规范木具有平均材积的树木：与具有平均材积的树木：与DgDg、HgHg相差不超越相差不超越5%5%且且干形中等的树木。干形中等的树木。2 2、规范木法种类、规范木法种类一平均规范木法单级法一平均规范木法单级法每木检尺每木检尺 计算计算 Dg Dg，树高曲线，树高曲线 Hg Hg；寻觅寻觅1313株与株与

2、DgDg、HgHg相差不超越相差不超越5%5%且干形中等的树且干形中等的树木作为平均规范木，伐倒或用测树仪区分实测树干材木作为平均规范木，伐倒或用测树仪区分实测树干材积；积；求算蓄积，再算单位面积存积。求算蓄积，再算单位面积存积。例例P123P123niiniigvGM11二分级规范木法二分级规范木法为提高精度，按一定规范将全部树木分成假设干个级普为提高精度，按一定规范将全部树木分成假设干个级普通为通为3级，每级运用平均规范木法；级，每级运用平均规范木法；分级原那么：级间方差大，级内方差小。分级原那么：级间方差大，级内方差小。kinjijinjijiigGVM111 式中：ni 第i级中规范木

3、株数； k分级级数i1，2，k)； Gi第i级的断面积； Vij,Gij 第i级中第j株规范木的材积及断面积。1. 1. 等株径级规范木法等株径级规范木法 由乌里希(Urich V，1881)首先提出。 该法是将每木检尺结果依径阶顺序，将林木分为株数根本相等的35个径级，分别径级选规范木测算各径级材积，各径级材积叠加得规范地蓄积。 详细测算方法见p125表52。 2. 2.等断面积径级规范木法等断面积径级规范木法 哈尔蒂希(Hartig R，1868)首先提出 依径阶顺序，将林木分为断面积根本相等的35个径级，分别径级选规范木计算该径级的材积积，将各径级材积合计得林分蓄积。 详细测算方法见p1

4、31表533.3.径阶等比规范木法径阶等比规范木法 德劳特(Draudt，1860)提出。 分别径阶按一定株数比例(普通取10)选测规范木，根据每木检尺结果，按比例确定每个径阶应选的规范木株数(两端径阶株数较少，可合并到相邻径阶)；然后根据各径阶平均规范木的材积推算该径阶材积，最后各径阶材积相加得规范地总蓄积。 假设根据各径阶规范木材积与胸径或断面积相关关系，绘材积曲线或材积直线，那么可按径阶查出各径阶单株平均材积。kiiikknVnVnVnV12211M三、材积表法三、材积表法Method of volume tableMethod of volume table 在森林调查中，为了提高任务

5、效率，普通常采用预先编制好的立木材积表确定森林蓄积量，这种方法称为材积表法。 材积表立木材积表：按树干材积与其三要素之间的函数关系编制的单株平均带皮材积的数表。 分类： 一元材积表、二元材积表、三元材积表 在林业消费中，最为常用的材积表是一元材积表 一元材积表地方材积表 one-way/local volume table1定义根据胸径1个因子编列的树干带皮材积的数表。 一元材积表未思索树高和干形对材积得影响。即胸径一样的立木，其材积那么同。一元材积表适用于一样立地条件下的部分地域，运用范围较小，故一元材积表又称作地方材积表。一元材积表只需测定胸径一个因子，利用比较方便，我国林业消费中广泛运用

6、2编制一元材积表的方法与步骤 资料搜集与整理资料搜集与整理分别树种、分别运用地域编制，因在不同地域树高分别树种、分别运用地域编制，因在不同地域树高曲线的差别较大。因此，先确定编表树种的适用曲线的差别较大。因此，先确定编表树种的适用范围。范围。样本数量：在一个地域林业局样本数量普通要样本数量：在一个地域林业局样本数量普通要求在求在200200300300株以上。株以上。抽样原那么：采用随机取样的原那么，选取该地域抽样原那么：采用随机取样的原那么，选取该地域不同立地、不同径阶、不同树高的样木。不同立地、不同径阶、不同树高的样木。测定方法和要求：样木伐倒后用同一种工具、同一测定方法和要求：样木伐倒后

7、用同一种工具、同一种区分求积法计算其材积。种区分求积法计算其材积。 将各样木的胸径(D)、树高(H)及材积(V)建立数据库作为编制和检验材积表的根底数据，并剔除异常数据。 在搜集编表资料时，应同时搜集编表和检验表两套样本，用编表样本编表，用检验样本检验所编材积表的精度。 编制一元材积表 用图解法确定方程类型：根据各编表样木的胸径与材积，在计算机上以胸径为横坐标、材积为纵坐标作散点图，根据散点的分布趋势，选择适宜的方程类型。 最优材积方程的选择：编制一元材积表的方程类型很多，常用的方程下表所示。 一元材积表的整理。一元材积回归方程 2bDaV2bDaDV2cDbDaVbaDV DcDbaV1lg

8、lgDDaV13DbcaDV 一元材积方程一元材积方程提出人提出人科泊斯基Kopezky格尔哈特Gehrardt迪赛斯库Dissescu.R迈耶Meyer.W.H覆赫纳德尔Hohenadl.W克雷恩Krenn.K伯克霍特Berkhout布里纳克Brenac芦泽1907中岛广吉1924最优材积方程的选择 如何拟合和选择最优阅历方程是编表的关键。 利用编表样本数据，分别采用不同的一元材积方程进展拟合。对于线性回归方程，可采用普通的最小二乘法求解模型参数，而非线性回归模型的参数估计方法那么需采用阻尼最小二乘法，如麦夸脱Marquardt迭代法，即由给定的模型初始参数值，经过反复迭代得到模型的参数估计

9、值。对材积方程进展参数估计的同时，计算一些拟合统计量。 根据所计算的各方程的拟合统计量，选择其中SSE最小、MSE、Syx最小、相关系数(或相关指数)最大的材积方程，并应思索最接近图解法的散点分布趋势的方程式作为编表的材积式。 模型的拟合统计量 niiiVVSSE12pnSSEMSExy，pnVVSiixy2，niiniiiVVVVTSSSSER1212211A.剩余离差平方和(SSE)：B.剩余均方差(MSE)：C.剩余规范差(Sy.x):D.相关指数(R2 )：式中：p方程参数个数； n样本数。黑龙江省齐齐哈尔地域小黑杨人工林一元材积式及拟合图黑龙江省齐齐哈尔地域小黑杨人工林一元材积式及拟

10、合图 n=1150, SSE=0.43377, Sy.x=0.019447,R2=0.9942 138717. 2000343836. 0DV 一元材积表的精度计算 用编表样木出回归规范差Sy.x，回归规范误 ，误差限，相对误差限E%及模型的预估精度(P%) ： yS22.nyySiixy)(2pnnyySiiyySt05. 01001%yE1001%100%05. 0yStEPy一元材积表的精度计算 平均相对误差： 相对误差限在5或精度P95以内，平均相对误差小于3%，那么阐明所编材积表满足精度要求。 nVVVniii/14由二元材积表导算一元材积表 在用表地域随机抽取200300株以上样木

11、，实测样木的胸径和树高。 先根据实测样木胸径和树高作树高曲线图。依曲线趋势选用方程类型，并进展比较、优化，最后确定用于导算一元材积表的最正确树高曲线方程HfD。 将树高曲线代入二元材积式Vg(D，H)中，得到一元材积式。树高曲线模型序号序号方程称号方程称号树高曲线方程树高曲线方程1双曲线2柯列尔(R，1878)3Goulding (1986)4Schumacher(1939)5Wykoff 等人(1982)6Ratkowsky 19907Hossfeld (1822)8Bates and Watts (1980)9Loetsh 等人 (1973) 10Curtis (1967)cDbaHcDb

12、eaDH3 . 15 . 23 . 1DbaHDbaeH3 . 1)1(3 . 1DbaeH)(3 . 1cDbaeH)1 (3 . 1cbDaH)(3 . 1DbaDH22)(3 . 1bDaDHbDaH)1 (3 . 11例：例： 兴安落叶松的树高曲线阅历方程为： 兴安落叶松二元材积方程为： 将各径阶中值代入树高曲线求得各径阶的平均高，再将各径阶中值及平均高代入二元材积式，计算出各径阶的平均材积列表，即为导算的一元材积表。 1496653. 17582894. 1410000501682. 0HDVDDH025696. 06872. 0运用运用前如遇以下情况应予检验：编表地域森林情况有明显

13、变化；扩展运用范围。随机实测有代表性的100株作DH曲线与编表的相比，误差不得超越5%运用计算：每木检尺径阶整化 查表各单株材积株数各径阶材积求和林分蓄积量1定义：根据胸径与树高2个因子编制的树干带皮材积的数表。2同一元材积表。3运用：计算林分蓄积：导算一元材积表：每木检尺树高曲线各径阶株数各径阶树高 径 阶各径阶单株材积各径阶材积林分蓄积随机选100200株样木实测D、H树高曲线或方程各径阶树高径 阶一元材积表或方程2. 二元材积表 (two-way/standard/general volume table求和查表查二元材积表或方程 因二元材积表的编表资料是同一树种取于较大的地域范围，其适

14、用地域较大，故又称为普通材积表或规范材积表。 它是最根本的立木材积表 在大面积的森林蓄积量调查中，普通不直接运用二元材积方程(或二元材积表)测定林分蓄积量，而经常运用由二元材积方程(或二元材积表)导算的一元材积表。三元材积表三元材积表 (form class/three-way volume table(form class/three-way volume table三元材积表是分别形率级三元材积表是分别形率级( (形级形级) )编制的二编制的二元材积表。元材积表。运用时要测定林木胸径、树高和一个上部运用时要测定林木胸径、树高和一个上部直径来确定树干材积的方法，故称为三元直径来确定树干材积的

15、方法，故称为三元材积表。材积表。我国为处理云南亚热带林区森林资源调查我国为处理云南亚热带林区森林资源调查树种很多的困难试编过形率级三元树种很多的困难试编过形率级三元 。虽然三元材积表的实际精度较高，但因运虽然三元材积表的实际精度较高，但因运用较烦，未能在消费中推行运用。用较烦，未能在消费中推行运用。 4. 树高级材积 根据直径与树高的关系，把一样林分平均直径对应的不同根据直径与树高的关系，把一样林分平均直径对应的不同林分平均高分为假设干等级林分平均高分为假设干等级 称作树高级。普通分称作树高级。普通分37级，级，用罗马数字表示。用罗马数字表示。 按树种或树种组，分别树高级编制的一元材积表叫做树

16、高按树种或树种组，分别树高级编制的一元材积表叫做树高级立木材积表。级立木材积表。 树高级材积表是介于二元和一元材积表之间的一种表。树高级材积表是介于二元和一元材积表之间的一种表。 用树高级材积表测算林分蓄积首先根据林分平均直径和用树高级材积表测算林分蓄积首先根据林分平均直径和平均高确定该林分所属树高级，然后用该树高级的一元材平均高确定该林分所属树高级，然后用该树高级的一元材积表计算该林分蓄积，计算程序同一元材积表。积表计算该林分蓄积，计算程序同一元材积表。1、规范表法 测林分Hg及每公顷断面积G实； 查规范表对应于Hg的每公顷规范断面积G标和规范蓄积M标；计算林分疏密度P： 中心！ 计算林分每公顷蓄积M实： M实=P M标例如：测得某杉木林分断面积为32m2/hm2，平均高11.3m，用规范表求其蓄积。 杉木规范表摘录标实GGP林分平均高林分平均高m)断面积断面积(m2/hm2)蓄积蓄积(m3/hm2)1143.42691247.4316解：)/( 6 .443104 .434 .474 .4322hmmG标)/(283131026931626923hmmM标)/( 1 .2031 .2836 .443223hm