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《北京林业大学》 2005年
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森林排列空间结构分形地统计描述及其与热场之间的关系研究

杜华强  
【摘要】:本研究根据遥感数据,归纳了5种具有不同空间构形、空间分布状况的森林地段即块状皆伐地类型、斑块类型、线形类型、树枝类型和面状类型,并把它们定义为森林排列。如何表达不同森林排列空间结构信息,建立空间结构与热场之间的关系,以及它们对森林经营管理的意义是本文主要目的意义所在。在第一部分中,研究着眼于森林排列空间结构信息的数学表达,主要利用分形几何与空间统计学如地统计学、尺度方差分析等的相关原理、方法,分别从森林排列空间破碎特征、多尺度特征、空间异质性、空间构形和分布等几个方面研究了不同森林排列空间结构特征及其差异;第二部分主要从遥感数据中反演了不同森林排列的亮温,并采用分形技术分析了不同森林排列的热场空间分布格局,提出构建热场与空间结构之间的定量关系的思想,然后以空间结构分析的结果为基础,以热场作为一个环境因子,建立了热场与空间结构之间的关系并探讨它们在林业中意义;第三部分以Matlab6.1为平台,设计开发完成了遥感数据分形与地统计分析为主的软件系统的主要部分,将空间统计与分形分析中的复杂算法程序化、可视化。通过大量研究,本文取得了以下一些进展和创新: 1、针对森林排列定义的内涵,采用F1、EPP、IPP和FCP四个森林破碎指数,对不同森林排列空间破碎特征及意义进行了分析评价。 2、掌握了不同森林排列空间等级尺度突变的规律,即块状皆伐地和斑块类型在较小的空间等级尺度上尺度方差变化剧烈;线形排列和面状排列在较大的空间等级尺度上发生突变;树枝排列居于二者之间。指出如把起重要作用的尺度作为一个独立变量引入森林经营的具体实践中的重要性,为进行多层次、多尺度森林经营管理从手段和方法上做了尝试和探索。 3、通过球状模型和指数模型的对比分析表明,指数模型γ(h)=C_0+C(1-e~(-h/a)能够更好的用来描述森林排列的空间结构特征。对不同森林排列,模型参数的差异揭示了其空间格局结构的本质区别。对模型参数分析表明,不同森林排列空间异质性尺度具有“斑块状皆伐地类型斑块排列线形排列树枝排列面状排列”的规律,且空间异质性尺度与尺度方差突变剧烈的尺度基本对应,进一步说明不同排列对生态功能和过程其重要作用的尺度不同。 4、不同森林排列具有分形特征,分形性质客观存在,说明利用分形这一新的非线性理论作为手段描述不同森林排列空间构形、分布及其差异是一条可取的途径。采用并改进盒维数算法和三角棱柱算法两种方法计算了不同森林排列的分形维数,两种算法具有一致的结果即“块状皆伐地斑块类型线形树枝排列面状排列”的规律。造成不同森林排列分形维数的大小关系的因素包括光谱特征、空间异质性以及空间破碎状况等,说明不同森林排列分形特征形成机制与它们本身的空间结构有关;也说明
【学位授予单位】:北京林业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:S771.8

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 邹修国;;分形理论的发展及其在农林业上的应用[J];江西农业学报;2011年04期
2 谢昧思;赵尘;;基于分形理论的路域生态系统恢复研究初探[J];森林工程;2012年01期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 刘健;基于3S技术闽江流域生态公益林体系高效空间配置研究[D];北京林业大学;2006年
2 唐丽华;区域森林主要灾害与空间结构关系的适应性评价方法研究[D];北京林业大学;2006年
3 袁传武;鄂西三峡库区森林资源空间结构研究[D];北京林业大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 崔瑞蕊;安吉县毛竹林碳储量时空变异遥感研究[D];浙江农林大学;2011年
【共引文献】
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1 谢涛,蒋泽中;边坡系统稳定性多模型综合评价[J];四川建筑科学研究;2004年02期
2 曾庆海;马中军;王艺霖;;引入混沌理论的混凝土中氯离子传输机理研究[J];四川建筑科学研究;2007年01期
3 刘慧卿;周国峰;张先起;;空调负荷混沌特性分析与预测[J];四川建筑科学研究;2009年05期
4 陈晓红;;基于分形插值方法的股票价格模拟[J];安徽大学学报(自然科学版);2008年03期
5 罗荣;;混沌伪随机序列发生器的实现[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2009年02期
6 孙全玲;基于粗集和神经网络的建模方法研究[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2005年02期
7 孙虹;方敏;;基于Rough集和RBF网络的车牌字符识别方法[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2006年04期
8 孙虹;龚雪;;一种基于Rough集和RBF网络的模拟电路故障诊断方法[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2012年03期
9 胡国登;;木荷人工林货币收获表编制及应用的研究[J];安徽农学通报;2007年17期
10 黄锦丰;;闽南地区侵蚀地长周期桉树人工复层林探讨[J];安徽农学通报;2008年14期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 刘润杰;申金媛;张端金;穆维新;;下一代网络信令流量的混沌预测[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
2 仉宝玉;陈义俊;;前馈神经网络快速学习算法及应用[A];'2003系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C];2003年
3 蔡烽;石爱国;沈泓萃;;不规则波浪激励下的船舶横摇运动动力学研究[A];纪念顾懋祥院士海洋工程学术研讨会论文集[C];2011年
4 蔡烽;沈泓萃;缪泉明;周德才;;海浪非线性行为的参数化表征[A];纪念顾懋祥院士海洋工程学术研讨会论文集[C];2011年
5 杨文;张志敏;万浩;;一种改进的短期交通流量多步预测模型[A];转型与重构——2011中国城市规划年会论文集[C];2011年
6 蔡烽;沈泓萃;缪泉明;周德才;;不规则横浪中船舶大角横摇的非线性动力学分析[A];第十一届全国非线性振动学术会议暨第八届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议论文集[C];2007年
7 蔡烽;沈泓萃;缪泉明;;风浪中舰船摇荡运动时历的混沌分析[A];第十一届全国非线性振动学术会议暨第八届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议论文集[C];2007年
8 吴祥云;李宏昌;;固沙林采伐迹地自然恢复植物多样性的研究[A];全国生物多样性保护及外来有害物种防治交流研讨会论文集[C];2008年
9 周晶;;草原草产量遥感估测研究进展[A];全国国土资源与环境遥感应用技术研讨会论文集[C];2009年
10 蔡烽;沈泓萃;缪泉明;;两种波浪激励下的船舶横摇运动动力学研究[A];2007年船舶力学学术会议暨《船舶力学》创刊十周年纪念学术会议论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 周兴东;徐州市城区景观格局时空变化遥感监测与分析[D];山东科技大学;2010年
2 张杏莉;几何约束求解关键问题研究[D];山东科技大学;2010年
3 杨莉;基于可持续发展的我国电源结构优化研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 吴冬梅;基于达芬振子的微弱信号检测方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 孙明;基于小波和迟滞的混沌神经网络及其应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 雷亚辉;水下目标的时间反转法声探测技术应用研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 冯麟涵;舰船系统抗冲击性能全局优化方法研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
8 谢忠玉;电力短期负荷时间序列混沌特性分析及预测研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 赵金宪;复杂系统脆性理论在煤矿生产系统脆性风险评价中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 万九文;国际原油海运运费市场波动特征研究[D];大连海事大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 孙丽娟;基于煤矿瓦斯监测数据的煤与瓦斯突出预警技术研究[D];河南理工大学;2010年
2 王浩锋;基于BP神经网络的航段安全评估研究[D];中国工程物理研究院;2010年
3 代宏伟;布里渊散射水下探测目标的自动识别[D];南昌航空大学;2010年
4 滕景忠;智能瓦斯传感器的研制[D];山东科技大学;2010年
5 陈少华;基于Hopfield神经网络控制系统的研究[D];山东科技大学;2010年
6 曹永超;超混沌系统的生成及同步控制研究[D];山东科技大学;2010年
7 张莉;n-GaAs中的混沌研究[D];长春理工大学;2010年
8 徐小任;基于BP神经网络的城镇网络地价评估模型研究[D];广西师范学院;2010年
9 范不井;某地区电网短期负荷预测研究[D];郑州大学;2010年
10 项磊;农区防护林产权制度研究[D];山东农业大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杨道武;繁昌县森林资源动态分析[J];安徽林业;1999年04期
2 张守臣;高正辉;袁超;谷晓翔;;城市道路绿化植物配置[J];安徽农业科学;2007年24期
3 光磊,邢秋菊;浅谈灾害管理系统构建中的几个问题[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2003年04期
4 角媛梅,马明国,肖笃宁;黑河流域中游张掖绿洲景观格局研究[J];冰川冻土;2003年01期
5 何志斌,赵文智;黑河下游荒漠河岸林典型样带植被空间异质性[J];冰川冻土;2003年05期
6 李美玲,赵静媛;黑龙江省森林资源动态变化与发展趋势预测[J];环境科学与管理;2005年04期
7 张建成;;共有森林资源的三次悲剧——论我国林业发展史上人们长期重采轻育的产权制度原因[J];北方经济;2006年11期
8 李英成;数字遥感影像地形效应分析及校正[J];北京测绘;1994年02期
9 吕洪利,武刚,卢泽洋;基于MAPINFO的森林资源空间信息管理系统开发与应用[J];北京林业大学学报;2001年03期
10 刘红霞,温俊宝,骆有庆,王保德;森林有害生物风险分析研究进展[J];北京林业大学学报;2001年06期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李庆中;苹果自动分级中计算机视觉信息快速获取与处理技术的研究[D];中国农业大学;2000年
2 冯斌;计算机视觉信息处理方法与水果分级检测技术研究[D];中国农业大学;2002年
3 凌云;基于机器视觉的谷物外观品质检测技术研究[D];中国农业大学;2004年
4 岳文泽;基于遥感影像的城市景观格局及其热环境效应研究[D];华东师范大学;2005年
5 侯振杰;动物骨髓细胞图像分割方法的研究[D];内蒙古农业大学;2005年
6 陈钊;森林资源灾害应急机制及应急智能决策系统构架初步研究[D];北京林业大学;2003年
7 付和平;不同干扰和尺度下荒漠啮齿动物群落研究[D];内蒙古农业大学;2006年
8 陈坤杰;基于分形理论及机器视觉的牛肉自动分级技术研究[D];南京农业大学;2005年
9 谢锦忠;中国不同竹产区土地利用变化对生态环境影响的比较研究[D];中国林业科学研究院;2006年
10 罗旭;基于三维激光扫描测绘系统的森林计测学研究[D];北京林业大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 范渭亮;毛竹林参数遥感定量反演与软件实现[D];浙江农林大学;2010年
2 王明玉;基于地理信息系统的森林火灾扑救辅助决策系统建设[D];东北林业大学;2002年
3 胡文力;长白山过伐林区云冷杉针阔混交林林分结构的研究[D];北京林业大学;2003年
4 孙晓娟;基于“3S”技术的区域林业生态工程空间配置的研究[D];东北林业大学;2003年
5 刘峰;基于GIS和RS的森林火险预测模式研究[D];中南林学院;2004年
6 黄作维;基于GIS和RS的林火行为预测研究[D];中南林学院;2004年
7 黄华国;基于3D元胞自动机模型的林火蔓延模拟研究[D];北京林业大学;2004年
8 杜建华;黑龙江大兴安岭森林可燃物基础信息库及偃松林火行为研究[D];中国林业科学研究院;2004年
9 薛开放;基于地理信息系统技术(GIS)的滑坡空间分布的分形特征研究[D];大连理工大学;2005年
10 蔡学理;森林火灾指挥扑救决策支持系统研究[D];中南林学院;2005年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王守忠;丁海霞;;森林火灾危害及预防管理[J];科技创新与应用;2012年05期
2 廖晓丽;周新年;刘健;余坤勇;郑德祥;赖日文;;沿海防护林主要造林树种木麻黄适生立地条件的研究[J];福建林学院学报;2012年02期
3 洪桢华;刘健;余坤勇;赖玫妃;吕恒斌;;基于GIS的富屯溪流域土壤侵蚀因子分析[J];福建农林大学学报(自然科学版);2008年02期
4 张世利;刘健;余坤勇;;基于SPSS相容性林分生物量非线性模型研究[J];福建农林大学学报(自然科学版);2008年05期
5 亓兴兰;李宝银;刘健;胡宗庆;余坤勇;;基于RS与GIS的闽江流域土地利用景观格局变化分析[J];福建农林大学学报(自然科学版);2008年05期
6 赵尘;余爱华;赵康;;森林工程的工业生态学研究发展态势[J];南京林业大学学报(自然科学版);2012年05期
7 廖晓丽;周新年;刘健;余坤勇;郑德祥;赖日文;;沿海防护林主要造林树种木麻黄的适宜性分析[J];三明学院学报;2012年02期
8 陈彦亭;;浅谈加强森林火灾预防与管理[J];中国新技术新产品;2012年05期
9 徐爱俊;黄小银;姜广宇;邵建龙;;南方林区森林火险精准区划方法[J];浙江农林大学学报;2012年01期
10 余坤勇;刘健;许章华;;福建永安市林地脆弱性遥感测定研究[J];西北农林科技大学学报(自然科学版);2012年12期
中国博士学位论文全文数据库 前9条
1 唐雪海;北京市城六区三维绿量估算与分析研究[D];北京林业大学;2011年
2 唐小平;生物类自然保护区适应性管理关键问题的研究[D];北京林业大学;2012年
3 赖日文;基于RS与GIS技术闽江流域森林资源利用评价研究[D];北京林业大学;2007年
4 袁传武;鄂西三峡库区森林资源空间结构研究[D];北京林业大学;2008年
5 王李进;闽江流域森林承载力评价与预测研究[D];北京林业大学;2008年
6 唐代生;基于螺旋模型的区域森林资源数字规划研究[D];武汉大学;2010年
7 陈国荣;沿海防护林建设防护效益的遥感监测研究[D];福建农林大学;2010年
8 余坤勇;林地生产力演变遥感监测研究[D];福建农林大学;2012年
9 杨子清;生态公益林限制性利用研究[D];福建农林大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 郑韶明;基于生态脆弱性的顺昌县公益林持续经营研究[D];福建农林大学;2010年
2 温伟庆;基于GIS技术漳平市生态公益林建设评价研究[D];福建农林大学;2011年
3 梁屹;基于3S技术的沿海防护林体系优化配置研究[D];福建农林大学;2011年
4 刘祖军;基于3S技术森林火险区划研究[D];福建农林大学;2008年
5 张世利;基于RS、GIS的闽江流域杉木林生物量及碳贮量估测研究[D];福建农林大学;2008年
6 汪水前;基于“3S”技术的安溪县水土流失动态监测研究[D];福建农林大学;2009年
7 王忠春;林分级森林健康评价研究[D];北京林业大学;2010年
8 袁珍霞;基于3S技术的县域森林生态安全评价研究[D];福建农林大学;2010年
9 李增禄;森林火灾扑救辅助决策支持系统初步设计[D];福建农林大学;2010年
10 张淼堃;基于GIS的灵石山国家森林公园景观敏感度研究[D];福建农林大学;2010年
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1 陈彦光;一种交通网络的分形维数及其测算方法[J];信阳师范学院学报(自然科学版);1999年04期
2 谢贤平,柴建设;岩石爆破块度预测的分形研究[J];河北理工学院学报;1995年01期
3 李富平,蔡秀云;分形与图象压缩[J];广东工业大学学报;1999年04期
4 王慧敏,孙政;基于神经元网络和分形的JPEG改进算法[J];电气传动;2000年06期
5 董绍华,吕英民,陈忠辉;韧性硬化材料裂纹扩展分形研究[J];机械工程学报;2002年01期
6 秦卫阳 ,任兴民,孟 光;采用分形示性数分析信号的混沌程度[J];西北工业大学学报;2002年01期
7 刘莹,陈志新;准分子激光加工陶瓷表面形貌的分形特性[J];湖北工学院学报;2002年04期
8 徐志斌,高峰;张性断层构造预测的岩石分形统计强度理论[J];武汉理工大学学报;2004年08期
9 杨书燕,姜忻良,李新国;基于分形理论的土体微结构分析[J];中国港湾建设;2005年02期
10 元国江;分形与浑沌专题文献题录[J];水利水电科技进展;1994年02期
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1 赖淑瑾;姚颂恩;;福建省城市体系空间结构的分形研究[A];中国地理学会2004年学术年会暨海峡两岸地理学术研讨会论文摘要集[C];2004年
2 唐明;巴恒静;;基于分形理论的混凝土孔隙特征研究[A];高性能混凝土的研究与应用——第五届全国高性能混凝土学术交流会论文[C];2004年
3 王仕统;;空间结构新分类,实现大跨度钢屋盖轻量化[A];2008年全国建筑钢结构行业大会论文集[C];2008年
4 郑洪龙;吕英民;董绍华;;腐蚀管道评定方法研究——对B31G公式的分形修正[A];第十二届全国疲劳与断裂学术会议论文集[C];2004年
5 王仕统;;空间结构新分类与屋盖钢结构轻量化[A];第四届粤港澳可持续发展研讨会论文集[C];2008年
6 尹德钰;刘善维;;山西省空间结构十年来的发展与展望[A];第六届空间结构学术会议论文集[C];1996年
7 高福聚;刘锡良;;建筑结构工程中的分形和标度现象[A];第十届全国结构工程学术会议论文集第Ⅲ卷[C];2001年
8 郭万林;李天文;;分形在钎焊领域中的应用[A];第十次全国焊接会议论文集(第1册)[C];2001年
9 张翰卿;;高校社会化的空间策略[A];湖北省土木建筑学会学术论文集(2000-2001年卷)[C];2002年
10 ;关于成立“空间结构委员会"的倡议[A];空间结构委员会二十周年纪念(1982-2002)[C];2002年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报记者 张华;钢结构建筑优化设计尤为重要[N];建筑时报;2007年
2 张兰阁;场效应与小剧场的空间结构[N];中国文化报;2001年
3 合肥 刘继潮;“以大观小”的思维智慧[N];黄山日报;2006年
4 孙芸;马克俭:最大爱好就是创新[N];中国教育报;2008年
5 记者 傅晓峰 实习生 孙鑫;《济南都市圈规划》通过专家评审[N];济南日报;2006年
6 傅秋瑛;历经艰辛终不悔 钢结构领域创奇迹[N];科技日报;2006年
7 陈应久;民族民间文化产业的空间结构与发展战略刍论[N];贵州民族报;2007年
8 本报记者 俞童;成都数码广场:争先恐后的火热场面[N];中国计算机报;2004年
9 记者 杨振军;科学规划 提高新建房屋抗震性能 优化空间结构[N];甘南日报(汉文版);2008年
10 记者 拓玲;未来12年重点扶持四大区域[N];西安日报;2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 杜华强;森林排列空间结构分形地统计描述及其与热场之间的关系研究[D];北京林业大学;2005年
2 赵歆波;基于分形的从明暗恢复形状方法研究[D];西北工业大学;2002年
3 毛玉星;小波域图像与视频压缩算法及应用研究[D];重庆大学;2003年
4 戚大伟;基于分形理论的原木缺陷X射线图像分析与处理[D];东北林业大学;2003年
5 陈永忠;我国股市非线性时间序列分析[D];华中科技大学;2004年
6 朱毅;广义非线性Schr(?)dinger方程中孤立波的弱相互作用[D];清华大学;2008年
7 李建军;股票市场的分形特征和股票价格的FIGARCH模型研究[D];中国社会科学院研究生院;2002年
8 陈刚;高能强子-强子与电子-正电子碰撞中的非线性动力学起伏与喷注的非线性性质的研究[D];华中师范大学;2002年
9 沙智华;基于拟实体数控车削加工仿真研究[D];大连交通大学;2005年
10 张海林;提高散体有效导热系数模型准确度的理论与实验研究[D];华北电力大学(河北);2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 于光辉;基于分形和小波的几种图象编码方法的研究[D];北京工业大学;2000年
2 邢志鹏;液压设备故障诊断的分形方法研究[D];广东工业大学;2003年
3 张兵;非饱和土水力参数的分形模型[D];西南农业大学;2003年
4 于红志;分形图形生成研究[D];大连理工大学;2003年
5 王何宇;对与分形相关的若干科学计算论题的研究[D];浙江大学;2003年
6 庹红娅;分形图像压缩的研究[D];西北工业大学;2002年
7 黄波;分形图形生成的方法和表现[D];北方工业大学;2004年
8 鲁凡;基于分形理论的自动摘要[D];吉林大学;2004年
9 周运红;自然景物建模及图像压缩分形反问题的研究[D];大连理工大学;2000年
10 孙炜;基于分形理论的数字水印技术研究[D];广东工业大学;2002年
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