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杉木人工林林分优势高估算模型
何潇, 黄宏超, 马泽宇, 高文强, 曾伟生, 陈新云, 雷相东
南京林业大学学报(自然科学版) ›› 2026, Vol. 50 ›› Issue (4) : 264-269.
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杉木人工林林分优势高估算模型
Stand dominant height estimation model for Chinese fir plantations
【目的】构建杉木(Cunninghamia lanceolata)人工林林分优势高预测模型,为其立地质量评价与生长预测提供支持。【方法】基于2021年与2022年两期全国林草生态综合监测中的杉木人工林样地数据,分别采用普通最小二乘法(OLS)、独立度量误差模型(IEIVM)和度量误差变量联立方程组模型(SEIVE)构建林分优势高估算模型,实现林分优势高、平均高与平均胸径间的相互预估,并利用决定系数(R2)、均方根误差与相对均方根误差评价模型性能。【结果】①IEIVM与SEIVE方法构建的模型预测精度显著优于OLS,R2为0.697~0.718,相对均方根误差为16.08%~16.59%;②SEIVE方法略优于IEIVM,在考虑变量间误差结构后,模型拟合效果更佳,且能实现3个变量间的相互精确预测。【结论】基于SEIVE方法并考虑误差结构所建立的杉木林分优势高估算模型具有较好的适用性与预测能力,可支持“平均胸径—平均高—优势高”的递推预测,为实现基于历史调查数据的杉木人工林立地质量精准评价提供基础模型。
【Objective】A stand dominant height estimation model for Cunninghamia lanceolata (Chinese fir) plantations was developed to provide a foundation for site quality assessment and growth prediction of Chinese fir plantations.【Method】Based on survey data from Chinese fir plantation plots from the two phases of the National Forest and Grassland Ecosystem Integrated Monitoring Program in 2021 and 2022, we constructed dominant height estimation models using the ordinary least squares regression (OLS), the independent measurement error-in-variable model (IEIVM), and the simultaneous measurement error-in-variable equations (SEIVE). These models were used to realize the conversion among stand dominant height, stand mean height, and stand mean diameter at breast height (DBH), and the models were evaluated using indicators such as the coefficient of determination (R2), root mean square error (RMSE), and relative root mean square error (RRMSE).【Result】(1) The stand dominant height estimation models established by the IEIVM and SEIVE methods performed significantly better than that by the OLS method, with R2 ranging from 0.697 to 0.718 and RRMSE is between 16.08% and 16.59%. (2) After considering the error structure among variables, the SEIVE method was slightly superior to the IEIVM method, and the fitting effect of the model was better, and it could realize accurate mutual predictions in the three variables.【Conclusion】The stand dominant height estimation model of Chinese fir based on SEIVE and considering the error structures among variables has good applicability and predictive performance. It supports the sequential prediction of mean DBH to mean height and dominant height, which provides a fundamental model for the site quality evaluation of Chinese fir plantations.
林分优势高 / 林分平均高 / 林分平均胸径 / 度量误差 / 杉木人工林
stand dominant height / stand mean height / stand mean DBH / measurement error / Cunninghamia lanceolata(Chinese fir) plantations
| [1] |
李凤日. 测树学[M]. 5版. 北京: 中国林业出版社, 2024.
|
| [2] |
唐守正. 广西大青山马尾松全林整体生长模型及其应用[J]. 林业科学研究, 1991, 4(增刊1):8-13.
|
| [3] |
何潇, 雷相东, 段光爽, 等. 气候变化对落叶松人工林生物量生长的影响模拟[J]. 南京林业大学学报(自然科学版), 2023, 47(3):120-128.
|
| [4] |
林昌庚, 周春国, 林俊钦, 等. 关于地位级表[J]. 林业资源管理, 1997(5):31-34.
|
| [5] |
唐守正. 利用对偶回归和结构关系建立林分优势高和平均高模型[J]. 林业科学研究, 1991, 4(增刊1):57-62.
|
| [6] |
唐守正, 张淑梅. 度量误差模型及其应用[J]. 生物数学学报, 1998, 13(2):161-166.
|
| [7] |
杨子铎, 李新建, 朱光玉, 等. 基于混合效应的湖南杉木人工林平均高和优势木平均高相关关系模型[J]. 中南林业科技大学学报, 2022, 42(3):62-71.
|
| [8] |
朱光玉, 吕勇, 易煊, 等. 雪峰山杉木、马尾松地位指数互导模型的研究[J]. 湖南林业科技, 2005, 32(6):39-41,44.
|
| [9] |
吕勇, 朱光玉, 易烜, 等. 基于对偶回归的杉木与马尾松地位指数互导模型[J]. 林业资源管理, 2007(1):72-74,28.
|
| [10] |
董晨, 吴保国, 张瀚. 基于冠幅的杉木人工林胸径和树高参数化预估模型[J]. 北京林业大学学报, 2016, 38(3):55-63.
|
| [11] |
夏洪涛, 郭晓斌, 张珍, 等. 基于不同立地质量评价指标的杉木大径材林分树高-胸径模型[J]. 中南林业科技大学学报, 2023, 43(10):80-88.
|
| [12] |
曾伟生, 夏忠胜, 朱松, 等. 贵州人工杉木相容性立木材积和地上生物量方程的建立[J]. 北京林业大学学报, 2011, 33(4):1-6.
|
| [13] |
曾伟生. 我国杉木通用性立木生物量模型研究[J]. 中南林业调查规划, 2013, 32(4):4-11,15.
|
| [14] |
唐守正, 李勇. 一种多元非线性度量误差模型的参数估计及算法[J]. 生物数学学报, 1996, 11(1):23-27.
|
| [15] |
唐守正, 郎奎建, 李海奎. 统计和生物数学模型计算:ForStat教程[M]. 北京: 科学出版社, 2009.
|
| [16] |
曾伟生. 林业中互为自因变量模型拟合方法研究[J]. 林草资源研究, 2024(4):78-83.
|
| [17] |
李桂珍, 郭文清, 刘沙. 马尾松人工纯林全林整体生长模型的研究[J]. 湖南林业科技, 2014, 41(4):22-26.
|
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