水源涵养林健康评价模型研究——以孟家岗林场为例

来源 :东北林业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:sz_davild
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
健康的森林生态系统已成为森林资源管理的一项重要目标。而发展森林健康评价是实现这一目标的关键举措。水源涵养林作为一种在涵养水源、改善水质等水文生态方面具有较强服务功能的防护林,随着我国当前面临的水资源短缺、水质下降等问题的加重,其健康评价越加受到重视。目前,国内的水源涵养林健康评价研究正处于发展阶段,虽取得了一定的成果,但尚缺乏获得公认的水源涵养林健康评价指标体系以及水源涵养林健康评价模型。为此,本文以黑龙江省孟家岗林场水源涵养林为研究对象,深入研究了水源涵养林健康评价领域的理论、模型与方法。  本文的主要研究内容围绕水源涵养林健康评价指标体系、水源涵养林健康评价模型、水源涵养林健康状态初次评价、水源涵养林健康状态持续评价这四个方面展开:  (1)孟家岗林场水源涵养林健康评价指标体系研究  针对水源涵养林健康评价指标体系研究中,存在的评价指标过多、过泛,个别指标评价过于笼统或者实际可操作性太差,难以获取样地测量和二类清查数据或者评价难度太大,缺乏统一的标准等问题。本文将活力-组织结构-恢复力(Vigor-Organization-Resilience,VOR)模型作为理论依据,通过对孟家岗林场水源涵养林在活力、组织结构、恢复力和涵养水源功能这四个方面的健康特征进行分析,构建了科学、易操作和适应的水源涵养林健康评价指标体系。  (2)基于RS-MNN的水源涵养林健康评价模型研究  通过分析当前典型的健康评价模型的优缺点,提出了将粗糙集(Rough Set,RS)与模块神经网络(Modular neural networks,MNN)相结合,采用综合的RS-MNN框架建立水源涵养林健康评价模型的思路。该框架利用粗糙集理论,从指标数据本身出发,更加客观的实现了水源涵养林健康的评价,同时利用模块神经网络具有的强大的对非线性关系的映射和学习能力以及在处理多输入样本数据方面的高效性,建立了持续评价系统,该系统能够实现对孟家岗林场水源涵养林健康状态的持续评价。  (3)孟家岗林场水源涵养林健康状态评价研究  为了保证孟家岗林场水源涵养林健康评价结果的客观性和可靠性,本文采用了粗糙集的属性重要性计算方法,从评价指标取值本身出发,而不仅是依赖领域专家的评判,得到了更加客观的评价指标权重。同时,在计算指标权重和健康指数前,利用粗糙集的属性约简算法,对评价指标体系中不必要的属性进行约简,获得了更加科学、合理、客观和准确的评价指标体系。最后,依据优化后的评价指标体系和指标权重集合,实现了孟家岗林场水源涵养林健康状态的初次评价,并对其健康状态进行了统计分析。  (4)孟家岗林场水源涵养林健康状态持续评价系统的建立  本研究在建立持续评价系统时,提出直接选取一部分计算因子替换其相应的评价指标,以降低在计算评价指标取值过程中人为分析产生的主观干扰。这一方式会增加健康决策表中条件属性的个数,而传统的BP神经网络在学习多条件属性的决策表时,存在网络结构复杂、训练学习时间过长的问题。为此,本研究提出将多个BP神经网络作为子分类器,利用它们构建模块神经网络来建立持续评价系统。同时,为了消除BP神经网络训练时易陷入局部极小值的缺点,引入人工蜂群(Artifical Bee Colony,ABC)算法,将其与传统BP学习算法相结合,最终利用基于ABC-BP的改进模块神经网络构建水源涵养林健康持续评价系统。  综上所述,本文以黑龙江省孟家岗林场水源涵养林为研究对象,首先建立了基于VOR的水源涵养林健康评价指标体系;接着研究了基于RS-MNN的水源涵养林健康评价模型;然后针对该模型中的持续评价部分,提出了基于改进MNN的水源涵养林健康状态持续评价系统的构建方法,并将完成训练的持续评价系统应用于孟家岗林场水源涵养林健康状态的持续评价,最终获得了准确、可靠的评价结果,同时也验证了持续评价系统的有效性。
其他文献
电容器是目前使用最广、用量最大、且不可替代的电子元器件,其产量和使用量都占有电子元件的绝大部分,同时随着电子信息技术快速的发展,对电容器提出了小型化、多层化、宽温范围
新世纪以来,由于能源危机和环境保护现状的恶化,人们对于热电转换材料在废热的回收利用方面的潜力给予了极大关注。其中填充方钴矿结构化合物因其卓越的性能,是目前在中温区最具
摘 要:最近几年,随着互联网技术的不断普及,我国的各项基础设施建设也在不断的完善和改革之中,其中关于基层党组织建设的方面,也受到了互联网时代的影响,在科技快速发展的今天,更新了党组织建设的基本模式,更加向科学化的方向前进,互联网是一种新型的模式,在党组织的内部也有了更加充分的体现,创造了一种更加和谐的新型网络平台,更好地服务于广大群众。本文主要针对是在“互联网+”背景下,作为基层党组织建設方面,逐
本文利用全球陆面数据同化系统与降雨观测数据,以陕西半湿润区陈河流域为研究对象,驱动WRF-Hydro模型,研究该模型的表现和适用性,并在结构、参数、输入输出和模拟结果方面与
电气设备在现代化工业中的应用越来越广泛.设备在运行过程中必然要采取一定的维护与保养措施,以提高电气设备的使用寿命,进而提升企业的生产效率.然而在我国的电气设备使用中
单壁碳纳米管(SWCNT)根据构成其石墨烯片层的卷曲方式不同,可表现为金属性或半导体性。半导体性SWCNT可用于构建场效应晶体管和光电子器件,而金属性SWCNT可用作高频装置或器件
迷迭香是原产地中海沿岸的多年生常绿小灌木,是一种属于唇形科的天然香料植物,目前在我国很多地区都有种植。迷迭香含有多种具有生理活性的化学成分,其中的迷迭香酸是一种含量较
钨是一种高熔点,高比重,高硬度的稀有金属,是不可替代的战略资源。其碳化物和粘结金属经粉末冶金方法可以制成高复合材料硬质合金,具有高硬度、高耐磨性,化学稳定性好(耐酸、碱、高
纳米结构多层膜具有特殊的熔点降低效应,将其应用于温度敏感材料(例如钛合金和不锈钢)的连接具有明显优势,是国内外钎焊领域研究的前沿课题。研究纳米多层膜钎料高温下的熔化特性
炭/炭复合材料具有高强度、低密度、耐高温以及耐磨损等优良的性能,在航空航天和国防军事等领域有着独特的应用。本论文通过高分辨透射电子显微术、选区电子衍射等手段,研究了