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精准的森林资源调查数据对于国家制定林业政策、规划方案和林业局(场)作业设计有着重要的作用和意义。长期以来,森林资源调查不但具有耗时、费力、工作量大和精度不高等特点,且相关作业可能会给森林带来破坏。本文从森林资源调查理论基础入手,阐述了森林资源调查的最新方法(多边形样地法和精准立木材积测量法),研究了精准立木材积测量法的仪器要求、测量材积精度、一元和二元材积模型建立及精度分析;分析了多边形样地布设的原则、精度及适用的范围和条件。本文旨在阐明精准森林计测几项关键技术且对其精度进行分析。本文主要研究内容可归纳如下:1.无损自动精准测算立木材积原理及精度分析用解析几何、数学分析及概率论数理统计学等数学原理解释无损立木材积测量原理与技术方法,以己知真值的电杆作为研究对象,阐明了电子经纬仪立木材积量测方法,并分别以不同区分段、不同观测距离、不同观测方位、多方位取平均值、不同观测员观测、不同电子经纬仪观测等多角度来研究外界因数对该方法精度的影响,通过研究分析,得出了影响精度的因数,提出了最佳观测方案。结合内蒙古赤峰市喀喇沁旗旺业甸林场具体树木进行了立木材积测量,提出了最佳观测方位、距离范围和区分段长度标准。2.一元、二元材积模型的建立及精度分析根据旺业甸林场十个树种在林场的数量比例,规划出十个树种(白桦、黑桦、红松、落叶松、山杨、五角枫、油松、榆树、柞树、樟子松)各径阶树木应获取的数量,使用无损自动精准测算立木材积技术获取了旺业甸林场十个常见树种不同径阶(6cm-60cm)的1003棵树木的材积,将其中80%的立木材积数据用来建立模型,通过对相关系数及模型均方差等误差因数的分析,选出最优一元、二元材积模型;将另外20%的数据结合旺业甸林场的以前为了产材而进行砍伐的数据(十个树种的常见径阶(16cm、18cm、20cm、22cm、24cm、26cm、28cm)的数据各40株树,但因五角枫保存数据每个径阶不足40棵,则五角枫各径阶选择10组数据,共计2590棵砍伐树木,取其各径阶的树高和材积的平均值)将其与材积表估算的材积进行检验,用来验证模型的精度。结果表明建立的一元、二元材积模型平均精度都达到95%以上,符合材积表精度的要求;十个树种的二元材积模型的离散率都小于一元材积模型的离散率,表明二元材积模型较一元材积模型稳定性强,二元材积模型优于-元材积模型。3.多边形样地法的森林资源调查与监测研究用空间解析几何、抽样统计学、全站仪电磁波测距、及生物空间分布生态学原理诠释了多边形样地法的森林资源调查与监测的原理与技术方法。首先选择有代表性的四块林地(疏松的人工林、密集的人工林、疏松的天然林、密集的天然林),使用全站仪放样技术在这四块林地里建立(20m*30m)或(30m*30m)的矩形样地,使用全站仪、电子经纬仪、胸径尺精准量测出这四块样地里的每棵树木的树高、胸径、材积和坐标,进而可以得到四个矩形样地的林分平均高、林分密度、平均胸径值、材积总和即蓄积量,并将这些林分特征因子作为真值。在这四块样地中,建立5-10块多边形样地,把获取的多边形样地的林分平均高、林分密度、平均胸径值、蓄积量与真值进行比较,判别精度:再分别将各矩形样地的其中两个、三个、以此累加到所有的多边形样地林分特征因子的平均值与真值比较,分析精度。4.多边形样地法结合林相图求算林场蓄积量使用机械抽样的方法,在林相图上布设了203个多边形样地点,为了尽可能的使多边形样地在旺业甸林场布设均匀,对机械抽样布设林相图的样地点稍作调动,记录下每个样地点的三维坐标,使用北斗定位导航系统在林场工作人员带领下,在规划好的林地布设多边形样地。首先用油漆标示出样地每个树木,使用胸径尺、北斗定位导航系统和全站仪记录下多边形样地点每棵树的坐标、树高、胸径,使用专门编制的多边形程序求算出林分平均高、林分密度、蓄积量等林分特征因子。结合林相图中每个小班的面积数据,本着就近原则,求算出每个小班的蓄积,最终求算出内蒙古赤峰市喀喇沁旗旺业甸林场蓄积总量为3098005.056m3。5.多边形样地法结合资源三号卫星影像求算林场蓄积量将布设的203个多边形样地点作为资源三号卫星影像的地面观测数据,反演出旺业甸林场的蓄积求算模型,精度分析表明:针叶林和阔叶林两个模型的预估精度分别达到82.51%,80.12%。本文的创新点可归纳如下:1.提出了一种无损精准量测立木材积的新技术,通过使用电子经纬仪精准测量立木材积技术,研建了旺业甸实验林场的一元、二元材积模型,完全可以代替伐倒解析木的材积表;2.提出了多边形样地森林资源调查的新方法,该森林资源调查方法精度在85%以上,并可实现精准监测树木的生长量。