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基于随机森林模型的地表细小死可燃物载量估算 被引量：1
1
作者 刘世好 胡稳 +3 位作者 杨旸谷 阳胜男 徐云 张家阳 《浙江农林大学学报》 北大核心 2025年第2期312-320,共9页
【目的】研究地表细小死可燃物载量估算方法及空间分布。【方法】基于遥感数据、野外样地调查结果,通过随机森林模型,估算湖南省安化县172个乔木林和竹林标准地的地表细小死可燃物载量,并分析各因子在估算过程中的重要性。【结果】(1)... 【目的】研究地表细小死可燃物载量估算方法及空间分布。【方法】基于遥感数据、野外样地调查结果,通过随机森林模型,估算湖南省安化县172个乔木林和竹林标准地的地表细小死可燃物载量,并分析各因子在估算过程中的重要性。【结果】(1)随机森林模型对地表细小死可燃物载量的估算精度较高,在训练集和验证集上的决定系数(R2)分别为0.930和0.724,均方根误差分别为0.2623和0.4166 t·hm^(-2),均通过了0.01水平的置信度检验。(2)估算过程中各因子的重要性存在显著差异,重要性指数排名从大到小依次为植被类型因子(39.95%)、林分因子(7.23%)、地形因子(3.91%)、光谱特征指数因子(3.82%)。(3)安化县地表细小死可燃物载量为1.18~6.19 t·hm^(-2),高可燃物载量的区域集中于江南镇、田庄乡、马路镇、烟溪镇、乐安镇、梅城镇和滔溪镇。【结论】随机森林模型可较好地应用于地表细小死可燃物载量估算,可为区域森林管理和保护,以及减少林火风险提供可靠方法。 展开更多
关键词 随机森林模型 地表细小死可燃物 可燃物载量 林分因子 Sentinel-2A 森林火灾
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赣南马尾松林地表细小死可燃物含水率动态及模型 被引量：3
2
作者 朱诗豪 吴志伟 +1 位作者 李政杰 李顺 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期158-168,共11页
[目的]建立森林地表细小死可燃物(枯落叶、细枯枝、枯草等)含水率预测模型,预警区域森林火灾引燃的可能性及其潜在火行为。[方法]基于野外长期定位观测的赣南地区典型植被类型马尾松林地表细小死可燃物含水率数据,在不同地形条件和时间... [目的]建立森林地表细小死可燃物(枯落叶、细枯枝、枯草等)含水率预测模型,预警区域森林火灾引燃的可能性及其潜在火行为。[方法]基于野外长期定位观测的赣南地区典型植被类型马尾松林地表细小死可燃物含水率数据,在不同地形条件和时间段进行气象因子随机森林相对重要性排序和皮尔逊相关性分析,建立地表细小死可燃物含水率随机森林模型和气象要素回归模型,比较不同模型精度指标,筛选适合赣南地区的森林火灾预测模型。[结果]赣南地区马尾松林地表细小死可燃物含水率具有明显变异性,阴坡含水率显著高于阳坡,在防火期初期最明显。地表细小死可燃物含水率与各气象要素(温度、相对湿度、风速、光照强度)具有极显著相关性(P<0.001);随机森林模型预测精度高于气象要素回归模型,阴坡2种模型精度均高于阳坡;具有滞后效应的光照强度因子对地表细小死可燃物含水率影响最大,影响地表细小死可燃物含水率的关键因素在阳坡是相对湿度、阴坡是风速。[结论]具有滞后效应的气象因子对赣南地区马尾松林地表细小死可燃物含水率有显著影响,考虑增加这些因素能更好预测地表细小死可燃物含水率变化,为火险预警提供可靠依据。 展开更多
关键词 地表细小死可燃物含水率 预测模型 气象要素回归模型 随机森林 赣南地区
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地表细小死可燃物小时步长的含水率预测模型
3
作者 张佐忠 高徳民 +2 位作者 王浩宇 牛海峰 郭在军 《西南林业大学学报（自然科学）》 CAS 北大核心 2024年第5期147-156,共10页
以张家口市崇礼区的白桦和落叶松林地为实验样地,使用传统直接估计法和长短期记忆神经网络模型(LSTM)对含水率进行单步预测,结合重新构建的直接估计法、informer、LSTM完成对不同步长含水率序列的预测,分析了informer在不依赖气象要素... 以张家口市崇礼区的白桦和落叶松林地为实验样地,使用传统直接估计法和长短期记忆神经网络模型(LSTM)对含水率进行单步预测,结合重新构建的直接估计法、informer、LSTM完成对不同步长含水率序列的预测,分析了informer在不依赖气象要素的条件下,对2种可燃物含水率序列的预测精度。结果表明:3种含水率序列预测模型对不同步长的含水率序列预测表现有很大差异,短时间步长上直接估计法预测精度最高,长时间步长上informer模型最好,LSTM模型次之。使用informer不仅解决了LSTM模型时间复杂度和模型的内存消耗高的问题,而且提高了对长时间步长含水率序列的预测精度。传统的气象要素回归以及直接估计方法对含水率的预测,必须依赖当前和历史时刻气象要素的实测值;使用深度学习方法解决多变量多步长的时间序列预测问题,实现对未来30 h含水率序列的预测,白桦林含水率预测MAE为0.2943,落叶松含水率预测MAE为0.1791,可以为林火预报提供参考依据。 展开更多
关键词 地表细小死可燃物 含水率 长短期记忆神经网络 INFORMER
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湿度码预测江西典型地表细小死可燃物含水率适用性分析 被引量：5
4
作者 伍威 张运林 满子源 《中南林业科技大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第10期37-44,56,共9页
【目的】分析加拿大火险等级系统中湿度码预测江西典型地表细小死可燃物含水率的适用性,为该地区含水率研究提供基础数据以及更好的理解湿度码在我国的适用性。【方法】以江西省南昌市茶园山林场典型林分马尾松林(MWS)、杉木林(SM)、柳... 【目的】分析加拿大火险等级系统中湿度码预测江西典型地表细小死可燃物含水率的适用性,为该地区含水率研究提供基础数据以及更好的理解湿度码在我国的适用性。【方法】以江西省南昌市茶园山林场典型林分马尾松林(MWS)、杉木林(SM)、柳杉林(LS)和毛竹林(MZ)下地表细小死可燃物为研究对象,在2018年10月23日—2019年1月20日(江西省防火期)以非破坏性采样方法对其含水率动态变化进行监测,并同步监测气象要素,利用Spearman偏相关分析地表细小死可燃物含水率动态变化与气象要素和湿度码的相关性,选择气象要素回归法和湿度码回归法建立地表细小死可燃物含水率预测模型,并进行模型外推分析,得到预测模型精度和外推能力,分析湿度码预测江西典型地表细小死可燃物含水率的适用性。【结果】监测共进行90 d,主要得到以下结果:1)地表细小死可燃物含水率动态变化主要受相对湿度和降雨的影响,此外,马尾松还受空气温度极显著影响,柳杉和杉木含水率与风速呈极显著负相关;2)地表细小死可燃物含水率与细小可燃物湿度码、腐殖质码和干旱码都呈极显著负相关,且相关性逐渐降低;3)直接使用细小可燃物湿度码得到的含水率值与所有地表细小死可燃物含水率实测值均有极显著差异,平均绝对误差和相对误差范围分别为43.717%~80.377%和49.576%~151.698%;4)气象要素回归模型的平均绝对误差和平均相对误差范围分别为20.395%~40.765%和37.417%~59.175%,湿度码回归模型的平均绝对误差和平均相对误差范围分别为19.366%~34.372%和33.895%~47.258%,湿度码回归模型误差显著低于气象要素回归模型;5)气象要素回归模型和湿度码回归模型的外推绝对误差均值分别为50.244%和45.824%,湿度码回归模型外推能力要优于气象要素回归模型。【结论】直接使用湿度码预测江西典型地表细小死可燃物含水率并不适用,选择回归法对其校正,虽然较气象要素回归法显著提高了预测精度,但依旧无法满足火险需要。在今后研究中,还需对湿度码中关键参数:平衡含水率和失水系数等进行校正,提高基于湿度码预测地表细小死可燃物含水率的精度。 展开更多
关键词 湿度码 江西 地表细小死可燃物 含水率
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大娄山典型林分地表细小死可燃物载量影响因子研究 被引量：12
5
作者 刘讯 黄韵 +4 位作者 丁波 武燕 张延威 李剑峰 张运林 《中南林业科技大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第8期9-16,共8页
【目的】森林地表细小死可燃物作为森林火灾的引火物,其载量决定一系列火行为和火灾发生的危险程度,快速准确地获取地表细小死可燃物载量值对于森林火险预报和林火科学管理具有重要意义。【方法】本研究以西南林区大娄山6种典型林分(马... 【目的】森林地表细小死可燃物作为森林火灾的引火物,其载量决定一系列火行为和火灾发生的危险程度,快速准确地获取地表细小死可燃物载量值对于森林火险预报和林火科学管理具有重要意义。【方法】本研究以西南林区大娄山6种典型林分(马尾松林、软阔林、柏木林、杉木林、阔叶混交林和灌木林)地表细小死可燃物为研究对象,通过野外调查和室内烘干,测定林分特征和载量值,得到地表细小可燃物载量的影响因子,并建立预测模型。【结果】1)不同林型地表细小死可燃物载量存在显著差异,马尾松林和阔叶混交林显著高于其他林分。马尾松林和阔叶混交林的不同标准地间载量差异显著,其余林分不同标准地间的载量均无显著差异;2)除杉木林和灌木林外,其他林分的地表细小死可燃物载量与某些林分特征因子(林龄、郁闭度、平均胸径、平均树高、平均地径、坡度和海拔)均有显著相关性,林分密度和平均冠幅对研究区地表细小死可燃物载量无显著影响;3)建立马尾松林、柏木林、软阔林、阔叶混交林的地表细小死可燃物载量预测模型,柏木林预测效果最好,误差仅为3.6%,马尾松林预测误差高达27.4%,不能在实际中应用。【结论】通过本研究可获取大娄山典型林分的地表细小死可燃物载量基础数据,并得到影响因子和预测模型,对于该区域载量研究和林火科学管理具有重要意义。 展开更多
关键词 地表细小死可燃物 载量 模型 大娄山
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空气温湿度对不同结构的红松松针床层含水率动态变化影响的室内模拟研究 被引量：6
6
作者 张运林 孙萍 刘方策 《中南林业科技大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第10期18-27,93,共11页
【目的】空气温度和相对湿度是对地表细小死可燃物含水率动态变化影响最显著的气象因子,对含水率预测模型中关键指标平衡含水率和时滞起重要作用,但由于对其研究的不全面性,至今温湿度对不同床层结构含水率的影响,特别是关键指标的影响... 【目的】空气温度和相对湿度是对地表细小死可燃物含水率动态变化影响最显著的气象因子,对含水率预测模型中关键指标平衡含水率和时滞起重要作用,但由于对其研究的不全面性,至今温湿度对不同床层结构含水率的影响,特别是关键指标的影响还未达成共识。为了搞清空气温湿度对不同床层结构含水率动态变化和关键指标的影响。【方法】以红松地表细小死可燃物为研究对象,设置与自然状态接近的床层密实度梯度,置于恒温恒湿箱中,在不同温湿度配比下用自动称量天平记录含水率变化情况,分析密实度和温湿度对平衡含水率和时滞的影响,并建立相应的预测模型。【结果】不论温湿度和密实度如何改变,松针床层含水率呈指数下降;空气温度和相对湿度对平衡含水率有极显著影响,对于红松松针床层,Simard法预测平衡含水率效果要优于Nelson法,其误差均在可接受范围内;建立了形如τ=ae^(-bT)的不同密实度和湿度时的时滞预测模型,误差也在可接受范围内。【结论】揭示了不同温湿度条件下不同红松松针床层含水率动态变化过程,搞清其对平衡含水率和时滞的影响,对于可燃物含水率预测模型研究具有重要意义。 展开更多
关键词 空气温度 相对湿度 密实度 地表细小死可燃物
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