基于贝叶斯法的针阔混交林树高与胸径混合效应模型

基于贝叶斯法的针阔混交林树高与胸径混合效应模型

论文摘要

【目的】在多树种多层次针阔混交林中,基于贝叶斯混合效应模型法构建树高与胸径关系的混合效应模型,以提高预测模型参数稳定性,为揭示混交林多树种生长规律、资源分配差异及森林质量精准提升提供科学依据。【方法】以河北省塞罕坝机械林场华北落叶松和白桦针阔混交林为研究对象,基于112块标准地(30 m×30 m)调查数据,选取6个包含不同林分因子的理论方程作为构建混交林不同树种树高与胸径关系的基础模型,选择出拟合精度较高的模型,分别采用两水平非线性混合效应模型法和贝叶斯混合效应模型法构建立包含哑变量的多树种树高与胸径关系模型。【结果】包含林分优势高和林分断面积组合变量的Richards方程拟合效果最好,模型确定系数(R~2)、均方根误差(RMSE)和绝对误差(Bias)分别为0849 5、2378 6和0365 4;贝叶斯混合效应模型法拟合精度略高于传统非线性混合效应模型法:基于传统非线性混合效应模型法的华北落叶松树高与胸径关系模型的RMSE和Bias分别为0930 4和0103 4,白桦树高与胸径关系模型的RMSE和Bias分别为0982 7和0112 6;基于贝叶斯混合效应模型法的华北落叶松树高与胸径关系模型的RMSE和Bias分别为0910 5和0096 8,白桦树高与胸径关系模型的RMSE和Bias分别为0963 3和0100 2。【结论】基于贝叶斯混合效应模型法构建的非线性混合效应模型,充分考虑混交林多树种树高与胸径关系模型参数的不确定性,模型预测效果更具可靠性和稳定性。

论文目录

  • 1 研究区概况
  • 2 研究方法
  •   2.1 数据来源
  •   2.2 基础模型选择
  •   2.3 非线性混合效应模型
  •   2.4 贝叶斯混合效应模型
  •     2.4.1 参数估计
  •     2.4.2 先验分布的确定
  •   2.5 模型评价
  •   2.6 统计处理
  • 3 结果与分析
  •   3.1 树高与胸径分布特征
  •   3.2 基础模型拟合与评价
  •   3.3 非线性混合模型拟合与评价
  •   3.4 基于贝叶斯法的非线性混合模型拟合与评价
  •   3.5 不同方法比较与分析
  • 4 讨论
  • 5 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 王冬至,张冬燕,李永宁,张志东,李大勇,黄选瑞

    关键词: 贝叶斯统计,非线性混合效应模型,哑变量,树高胸径,混交林

    来源: 林业科学 2019年11期

    年度: 2019

    分类: 农业科技

    专业: 林业

    单位: 河北农业大学林学院,河北省林木种植资源创新与保护实验室,河北农业大学商学院,河北省木兰围场国有林场管理局

    基金: 国家重点研发计划(2017YFD0600403,2016YFD060020303),河北省教育厅资助科研项目(QN2018125),国家自然科学青年基金项目(31700377),河北省自然科学青年基金项目(C2018204096)

    分类号: S758

    页码: 85-94

    总页数: 10

    文件大小: 1439K

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