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基于非线性混合模型的针阔混交林树高与胸径关系 被引量：38
1
作者 王冬至 张冬燕 +1 位作者 张志东 黄选瑞 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期30-36,共7页
[目的]建立多树种、多层次混交林的树高-胸径生长关系非线性混合效应模型,为研究混交林多树种生长规律提供参考依据。[方法]以河北省塞罕坝国家森林公园华北落叶松-白桦针阔混交林为研究对象,基于87块标准地(20 m×30 m)的4 953株... [目的]建立多树种、多层次混交林的树高-胸径生长关系非线性混合效应模型,为研究混交林多树种生长规律提供参考依据。[方法]以河北省塞罕坝国家森林公园华北落叶松-白桦针阔混交林为研究对象,基于87块标准地(20 m×30 m)的4 953株华北落叶松和3 608株白桦单木数据,选取13个具有代表性且具有生物学意义的树高-胸径模型进行拟合,从中筛选出拟合优度较高的模型作为构建混合效应模型的基础模型,并在混合效应模型中加入哑变量以解决样地内不同树种带来的差异。[结果]1)在13个树高-胸径候选模型中,模型13的确定系数最大(R2=0.915 7),绝对误差(Bias=1.200 6)、均方根误差(RMSE=0.129 1)最小,其拟合效果较好。2)以模型13为基础模型建立华北落叶松-白桦混交林树高-胸径关系混合效应模型,华北落叶松混合模型确定系数(R2)为0.926 4,AIC值为319.7,均方根误差(RMSE)值1.070 8,绝对误差(Bias)为0.084 1;白桦混合模型确定系数(R2)为0.918 7,AIC值为297.6,均方根误差(RMSE)为1.102 2,绝对误差(Bias)为0.070 5,表明模型拟合效果较好。3)利用所构建的混合效应模型,以2 cm为一个径阶对华北落叶松和白桦树高进行预测,其树高预测结果与测量值分布一致,表明包含树种哑变量混合效应模型中的参数充分反映出相同径级树高的变异趋势,提高了混交林树高-胸径模型预估精度。[结论]包含哑变量的混合效应生长模型可解决混交林中样地间及样地内树种对树高-胸径生长关系的影响,提高模型精度及适用性,为该地区提高针阔混交林经营水平及经营效果提供科学支撑。 展开更多
关键词 非线性混合模型 华北落叶松 白桦 树高-胸径 混交林
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基于非线性混合模型的杉木优势木平均高 被引量：24
2
作者 符利勇 张会儒 唐守正 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第7期66-71,共6页
从理论上介绍一阶线性化算法和一阶条件期望线性化算法求解非线性混合效应模型参数,并利用这2种算法分别对杉木优势木平均高进行拟合(选用常用的Logistic模型作为基础模型,把区组作为随机效应因子)。结果表明:2种算法对杉木优势木平均... 从理论上介绍一阶线性化算法和一阶条件期望线性化算法求解非线性混合效应模型参数,并利用这2种算法分别对杉木优势木平均高进行拟合(选用常用的Logistic模型作为基础模型,把区组作为随机效应因子)。结果表明:2种算法对杉木优势木平均高进行拟合时精度都很高。通过对2种线性化算法进一步比较可得,在分析单木水平非线性混合效应优势木平均高模型时,2种算法拟合效果非常接近,因此在实际应用中可以选择其中任意一种算法对杉木优势木平均高进行拟合。 展开更多
关键词 非线性混合模型 一阶线性化算法 一阶条件期望线性化算法 杉木 优势木平均高
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两水平非线性混合模型对杉木林优势高生长量研究 被引量：12
3
作者 符利勇 李永慈 +1 位作者 李春明 唐守正 《林业科学研究》 CSCD 北大核心 2011年第6期720-726,共7页
利用两水平非线性混合模型对杉木(Cunninghamia lanceolata)优势高进行分析。概述了两水平非线性混合模型并简单介绍了该模型的参数估计方法;选用了5种常见的Richards和Logistic形式模型作为构建混合模型的基础模型,利用建模数据分别对... 利用两水平非线性混合模型对杉木(Cunninghamia lanceolata)优势高进行分析。概述了两水平非线性混合模型并简单介绍了该模型的参数估计方法;选用了5种常见的Richards和Logistic形式模型作为构建混合模型的基础模型,利用建模数据分别对这些基础模型各自衍生出的19种混合模型进行计算及比较,结果表明:这5种基础模型对应的最佳混合模型分别为模型(3-1)模型(3-5);最后把这些最佳混合模型及传统的回归模型两两进行比较,结果表明:二水平非线性混合模型拟合效果比传统的回归模型拟合效果要好,并且基础模型4对应的二水平混合模型(式3-4)拟合效果最好。 展开更多
关键词 两水平非线性混合模型 杉木优势高 回归模型
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基于非线性混合模型的杉木标准树高曲线 被引量：11
4
作者 董云飞 孙玉军 +1 位作者 许昊 梅光义 《东北林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第11期72-76,81,共6页
树高曲线是研究森林生长和收获的重要基础,以福建省将乐县国有林场29块杉木人工林实测数据为例,首先运用非线性最小二乘法对9个经典常用标准树高曲线方程进行拟合,选出拟合效果最好的模型作为基础模型,利用基础模型及建模数据构建非线... 树高曲线是研究森林生长和收获的重要基础,以福建省将乐县国有林场29块杉木人工林实测数据为例,首先运用非线性最小二乘法对9个经典常用标准树高曲线方程进行拟合,选出拟合效果最好的模型作为基础模型,利用基础模型及建模数据构建非线性混合效应模型。通过变化混合参数个数,并利用SAS软件进行模拟,选择结果收敛且AIC、BIC值和负二倍对数似然值最小的混合模型作为最优模型,最后利用检验数据与传统非线性最小二乘法进行精度比较。结果表明:方程H=1.3+a0Ha1t(1-e-a2D-a3gD)a4在模拟杉木树高的生长趋势效果较好,因此,选为构建非线性混合模型的基础模型。在选择混合参数时,发现当a1和a3同时作为混合参数时,拟合效果最好。综合分析,非线性混合模型比固定模型的模拟精度高,可更好地描述杉木的树高生长。 展开更多
关键词 杉木 标准树高曲线 非线性混合模型
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基于二次散射的高光谱遥感图像光谱非线性混合模型 被引量：7
5
作者 余先川 李建广 +2 位作者 徐金东 张立保 胡丹 《国土资源遥感》 CSCD 北大核心 2013年第1期18-25,共8页
高光谱遥感图像(简称高光谱图像)的空间分辨率通常较低,混合像元现象严重。为了提高图像的分类精度,必须计算出混合像元内每种纯地物所占的比例(丰度)。然而,受实际地物间复杂关系和大气散射的影响,高光谱图像像元内的光谱混合都是非线... 高光谱遥感图像(简称高光谱图像)的空间分辨率通常较低,混合像元现象严重。为了提高图像的分类精度,必须计算出混合像元内每种纯地物所占的比例(丰度)。然而,受实际地物间复杂关系和大气散射的影响,高光谱图像像元内的光谱混合都是非线性的,这就使得传统的基于线性光谱混合模型的解混精度难以满足要求。为此,定义了广义的非线性混合模型,提出了一种基于二次散射的非线性混合模型——二次散射模型(secondary scat-tering model,SSM)。通过对模拟数据和AVIRIS实际数据的解混实验表明,相对于传统的线性光谱解混,基于该模型进行光谱解混得到了更精确的分类结果。 展开更多
关键词 高光谱遥感图像 光谱解混 线性混合模型 非线性混合模型 二次散射模型
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基于非线性混合模型的落叶松树干削度模型 被引量：26
6
作者 姜立春 刘瑞龙 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期101-106,共6页
以黑龙江省带岭林业局大青川林场84株人工落叶松解析木数据为例,采用Max和Burkhart分段削度模型作为基础模型,利用SAS软件中的似乎不相关回归过程得到该分段削度模型的4个参数和2个拐点参数同时估计。参数估计显著性检验(P<0.000 1)... 以黑龙江省带岭林业局大青川林场84株人工落叶松解析木数据为例,采用Max和Burkhart分段削度模型作为基础模型,利用SAS软件中的似乎不相关回归过程得到该分段削度模型的4个参数和2个拐点参数同时估计。参数估计显著性检验(P<0.000 1)以及模型检验(F=31 392.30,P<0.000 1)都证明该分段模型能较好地描述落叶松树干干形变化。然后以该分段模型为基础模型,采用非线性混合模型的方法,建立落叶松人工林树干削度混合效应模型。结果表明:当考虑样地效应影响时,b1,b2同时作为混合参数时模型拟合最好;当考虑树木效应影响时,b2,b4同时作为混合参数时模型拟合最好。无论考虑样地效应影响还是考虑树木效应影响,混合模型的拟合精度都比基本模型的拟合精度高,并且考虑树木效应影响要比考虑样地效应影响的精度更高。模型检验结果表明:混合模型通过校正随机参数值能提高模型的预测精度。 展开更多
关键词 落叶松 树干削度 非线性混合模型 固定效应 随机效应
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基于非线性混合模型的东北兴安落叶松树高和直径生长模拟 被引量：35
7
作者 姜立春 杜书立 《林业科学研究》 CSCD 北大核心 2012年第1期11-16,共6页
以黑龙江省带岭林业局大青川林场80株人工兴安落叶松解析木数据为例,采用Richards生长模型作为基础模型,利用S-PLUS软件中的NLME过程,分别拟合非线性树高和直径生长模型。采用AIC、BIC、对数似然值和似然比检验等模型评价统计指标对不... 以黑龙江省带岭林业局大青川林场80株人工兴安落叶松解析木数据为例,采用Richards生长模型作为基础模型,利用S-PLUS软件中的NLME过程,分别拟合非线性树高和直径生长模型。采用AIC、BIC、对数似然值和似然比检验等模型评价统计指标对不同模型的精度进行比较分析。结果表明:当对树高-年龄关系进行拟合时,b1、b3同时作为混合参数时模型拟合最好;当对直径-年龄关系进行拟合时,b1、b3同时作为混合参数时模型拟合最好。把相关性结构包括一阶自回归结构AR(1)、一阶移动平均结构MA(1)及一阶自回归与移动平均结构[ARMA(1,1)]加入到树高和直径最优混合模型中,一阶自回归结构AR(1)显著提高了树高混合模型的拟合精度,一阶移动平均结构MA(1)显著提高了直径混合模型的拟合精度。模型检验结果表明:混合模型通过校正随机参数值能提高模型的预测精度。因此,混合模型在应用上不但能反映树高和直径的平均预测趋势,还能用方差协方差结构和误差相关性结构校正随机参数来反映个体之间的差异。 展开更多
关键词 单木生长模型 非线性混合模型 时间序列相关结构 兴安落叶松
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基于非线性混合模型的油松天然林树高曲线研究 被引量：10
8
作者 李盈 许昊 《西北林学院学报》 CSCD 北大核心 2016年第3期41-49,共9页
树高和胸径作为重要的林分因子,二者的异速生长关系是林分生长与收获预估的基础。以北京市古石峪61块油松(Pinus tabuliformis)天然林样地为研究对象,样地按郁闭度CD≥0.6(类型Ⅰ)、0.5≤CD<0.6(类型Ⅱ)、0.4≤CD<0.5(类型Ⅲ)、0.... 树高和胸径作为重要的林分因子,二者的异速生长关系是林分生长与收获预估的基础。以北京市古石峪61块油松(Pinus tabuliformis)天然林样地为研究对象,样地按郁闭度CD≥0.6(类型Ⅰ)、0.5≤CD<0.6(类型Ⅱ)、0.4≤CD<0.5(类型Ⅲ)、0.3≤CD<0.4(类型Ⅳ)和CD<0.3(类型Ⅴ)划分5个等级类型,采用非线性混合模型方法,从26种常用树高曲线中选择拟合精度最高的作为基础模型,以类型和样地作为随机效应,分别基于单水平和嵌套二水平,考虑异方差构建最优的油松天然林树高曲线。采用AIC、BIC和负2倍的对数似然值对不同模型的精度进行比较,并用平均绝对误差、剩余均方根误差和调整后的决定系数对模型进行检验。结果表明,混合参数个数不同,模型预测精度不同;考虑异方差结构的嵌套2水平非线性混合模型预测精度高,调整后的决定系数达0.924 4,剩余均方根误差为0.842 1,可以准确地反映油松树高与胸径的关系,但与以样地作为随机效应的单水平样模型的差异不显著。 展开更多
关键词 树高曲线 非线性混合模型 异方差 油松
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基于非线性混合模型的栓皮栎树高与胸径关系研究 被引量：44
9
作者 李春明 李利学 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第4期7-12,共6页
以西北农林科技大学测量的39块栓皮栎样地数据为例,首先选择非线性最小二乘法对6个常用方程进行模拟,找出模拟精度最高的模型作为基础模型。然后,利用基础模型及模拟数据构建非线性混合效应模型,分别考虑区域效应和样地效应,通过变化混... 以西北农林科技大学测量的39块栓皮栎样地数据为例,首先选择非线性最小二乘法对6个常用方程进行模拟,找出模拟精度最高的模型作为基础模型。然后,利用基础模型及模拟数据构建非线性混合效应模型,分别考虑区域效应和样地效应,通过变化混合参数个数并利用SAS软件进行模拟,选择对数似然值、AIC和BIC值最小并且收敛的混合模型作为最优模型。最后利用验证数据与传统的非线性最小二乘法进行精度比较。结果表明:由于h=1.3+[(a1+a2BA+a3ha)exp(b1/D)]+ei考虑了林分断面积和优势木平均高,在模拟单木的树高时精度比其他5个模型高,并且该模型对于描述单木树高的生长趋势效果显著,因此作为构建非线性混合模型的基础模型。利用AIC、BIC和对数似然值来评价非线性混合模型的效果,结果表明:考虑区域效应的影响时,a2、a3、b1同时作为混合参数的模拟效果最好;考虑样地效应的影响时,a1、b1同时作为混合参数的模拟效果最好。无论考虑区域效应影响还是考虑样地效应影响,混合模型的拟合精度都比固定模型的模拟精度高,并且考虑样地效应影响要比考虑区域效应影响的精度更高。 展开更多
关键词 栓皮栎 非线性混合模型 树高-胸径 区域效应 样地效应
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基于非线性混合模型的落叶松木材管胞长度模拟 被引量：1
10
作者 李耀翔 姜立春 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第3期18-23,共6页
以黑龙江省七台河市林业局金沙林场9株人工落叶松6825对早、晚材管胞长度样品数据为例,选择6个常用方程进行非线性回归分析,把拟合精度最高的Richards模型作为早、晚材管胞长度基础模型y=β1[1-exp(-β2x)]β3+ε。基于Richards模型,利... 以黑龙江省七台河市林业局金沙林场9株人工落叶松6825对早、晚材管胞长度样品数据为例,选择6个常用方程进行非线性回归分析,把拟合精度最高的Richards模型作为早、晚材管胞长度基础模型y=β1[1-exp(-β2x)]β3+ε。基于Richards模型,利用非线性混合模型技术构建落叶松早、晚材管胞长度混合效应模型yij=(β1+b1i){1-exp[-(β2+b2i)t]}β3+b3i+εij。结果表明:当对早材管胞长度进行拟合时,b1i、b2i、b3i同时作为随机参数时早材管胞长度模型拟合最好;当对晚材管胞长度进行拟合时,b1i、b2i、b3i同时作为随机参数时晚材管胞长度模型拟合最好;一阶自回归模型AR(1)能够较好地表达树木内误差相关性;同时考虑随机效应和时间序列相关性结构能够提高落叶松早、晚材管胞长度混合模型的预测精度。 展开更多
关键词 管胞长度 非线性混合模型 随机效应 相关性结构 落叶松
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利用非线性混合模型模拟杉木林优势木平均高 被引量：44
11
作者 李春明 张会儒 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期89-95,共7页
介绍国内外利用非线性混合效应模型方法模拟林分优势木平均高的研究进展情况。以江西省大岗山实验局不同初植密度的人工杉木为研究对象,考虑初植密度的随机效应,选择常用的Richards和Logistic形式,通过变换混合效应参数个数来构造优势... 介绍国内外利用非线性混合效应模型方法模拟林分优势木平均高的研究进展情况。以江西省大岗山实验局不同初植密度的人工杉木为研究对象,考虑初植密度的随机效应,选择常用的Richards和Logistic形式,通过变换混合效应参数个数来构造优势木平均高和林龄关系的非线性混合效应模型。采用确定系数、均方误差和平均绝对残差等模型评价指标对不同模型的精度进行比较分析。结果表明:无论是Richards形式还是Logistic形式的优势木平均高与林龄关系的非线性混合效应模型,其估计精度比传统的回归模型估计精度明显提高;但是增加随机效应参数个数并不一定绝对提高模型的估计精度,相反估计精度有可能下降。以(4)式为基础的Logistic方程中,3个参数都作为混合模型的模拟精度最高。 展开更多
关键词 杉木 非线性混合效应模型 优势木平均高 Richards形式 Logistic形式
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利用非线性混合模型进行杉木林分断面积生长模拟研究 被引量：14
12
作者 李春明 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第1期44-49,共6页
该文描述了传统生长收获模型存在的问题及非线性混合效应模型在预估林分断面积方面的应用,介绍了非线性混合效应模型的表达形式。选择常用的Richards和Schumacher两种基本模型形式,通过变化自变量进行断面积生长模拟,采用非线性最小二... 该文描述了传统生长收获模型存在的问题及非线性混合效应模型在预估林分断面积方面的应用,介绍了非线性混合效应模型的表达形式。选择常用的Richards和Schumacher两种基本模型形式,通过变化自变量进行断面积生长模拟,采用非线性最小二乘回归法进行拟合;然后选择复相关系数及预估精度较高的函数作为基础模型,并在此基础上构造非线性混合效应模型;最后对非线性混合效应模型与传统模型拟合的效果进行了比较分析。结果表明,考虑初植密度效应的非线性混合效应模型比传统的回归模型估计精度高。 展开更多
关键词 非线性混合效应模型 林分断面积 随机效应 杉木
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基于纵向数据非线性混合模型的杉木林优势木平均高研究 被引量：13
13
作者 李春明 《林业科学研究》 CSCD 北大核心 2011年第1期68-73,共6页
以江西省大岗山实验局不同初植密度的杉木林为研究对象,选择修改的Richards模型形式,考虑样地效应,采用SAS软件进行非线性混合效应模型的模拟,利用AIC和BIC值评价模型模拟效果。在此基础上考虑优势木平均高连续观测数据的时间序列相关性... 以江西省大岗山实验局不同初植密度的杉木林为研究对象,选择修改的Richards模型形式,考虑样地效应,采用SAS软件进行非线性混合效应模型的模拟,利用AIC和BIC值评价模型模拟效果。在此基础上考虑优势木平均高连续观测数据的时间序列相关性,并把初植密度以哑变量形式考虑进去,再进行混合模型的模拟。最后,利用验证数据对混合模型方法与传统的非线性回归模拟方法进行精度比较。研究结果表明,修改的Richards形式的优势木平均高与林龄关系的非线性混合效应模型,其估计精度比传统的回归模型估计精度明显提高,增加随机效应参数个数能够提高模型的估计精度。一阶自回归误差结构矩阵模型在解释优势木平均高的时间序列相关性时不仅提高了混合模型的模拟精度,而且能够很好的表达连续观测数据间误差分布情况;同时考虑样地的随机效应、观测数据的时间序列相关性及不同初植密度的混合模型模拟精度比传统的非线性回归方法模拟精度高。 展开更多
关键词 杉木 优势木平均高 非线性混合效应模型 时间序列相关性
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应用非线性混合模型建立白桦枝长与枝径关系
14
作者 郑玉 张化永 +3 位作者 邹恒超 黄头生 白卓青 甄欣欣 《东北林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第9期53-58,119,共7页
为了探究枝条生长的动态变化规律,以张家口永定河上游地区为研究区,在研究区设置4个100 m×100 m的固定样地,每个样地采集生长良好的白桦样木4株,共计采集16株天然白桦3 576个枝条数据。在白桦枝长的广义非线性模型的基础上构建样... 为了探究枝条生长的动态变化规律,以张家口永定河上游地区为研究区,在研究区设置4个100 m×100 m的固定样地,每个样地采集生长良好的白桦样木4株,共计采集16株天然白桦3 576个枝条数据。在白桦枝长的广义非线性模型的基础上构建样木效应混合模型、枝级效应混合模型和样木枝级嵌套混合模型,采用赤池信息准则(BIC)、贝叶斯信息准则(AIC)、对数似然值(LL)和似然比检验(LRT)等指标比较各模型的拟合效果。结果表明:样木和分枝等级两水平混合效应模型明显优于广义基础模型、样木效应模型和枝级效应模型;当b0、b2、b3作为样木随机参数,b1、b3作为分枝等级随机参数时,两水平混合模型拟合最优,决定系数(R2)和均方根误差分别为0.870 4、11.461 3。因此,考虑样木和分枝等级嵌套两层次的混合模型预测精度均高于广义非线性模型、样木随机效应模型和分枝等级随机效应模型,更好地模拟冀西北白桦的枝长与枝径关系。 展开更多
关键词 枝条长度 固定效应 随机效应 非线性混合模型 白桦
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随机设计非线性混合模型的统计分析(英文)
15
作者 房云 武萍 朱力行 《应用概率统计》 CSCD 北大核心 2009年第3期327-336,共10页
本文研究了个体观察次数为随机的非线性混合效应模型中参数的点估计以及区间估计,在仅给出适当的矩条件下,给出了固定效应、随机效应的方差阵以及误差方差的矩估计,并证明了估计量的相合性及渐近正态性,为给出误差方差以及随机效应方差... 本文研究了个体观察次数为随机的非线性混合效应模型中参数的点估计以及区间估计,在仅给出适当的矩条件下,给出了固定效应、随机效应的方差阵以及误差方差的矩估计,并证明了估计量的相合性及渐近正态性,为给出误差方差以及随机效应方差分量的置信区间,本文也给出了误差及随机效应的四阶矩估计,随机模拟说明了方法的有效性。 展开更多
关键词 点估计 区间估计 相合性 渐近正态性 非线性混合效应模型.
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基于非线性混合效应模型的东北红松树高-胸径关系
16
作者 李欣宇 叶尔江·拜克吐尔汉 +3 位作者 王娟 张新娜 张春雨 赵秀海 《北京林业大学学报》 北大核心 2025年第3期38-48,共11页
【目的】构建红松非线性混合效应树高-胸径模型,并对比分析不同抽样方法和不同抽样数量对模型预测精度的影响,为研究红松的生长发育规律提供理论依据。【方法】基于吉林省蛟河地区与黑龙江省凉水地区两块样地合计4 441组红松数据,将数... 【目的】构建红松非线性混合效应树高-胸径模型,并对比分析不同抽样方法和不同抽样数量对模型预测精度的影响,为研究红松的生长发育规律提供理论依据。【方法】基于吉林省蛟河地区与黑龙江省凉水地区两块样地合计4 441组红松数据,将数据随机分为建模数据(80%)和检验数据(20%)。对常见的15个树高-胸径模型进行拟合,筛选效果最佳的模型作为基础模型,并将胸高断面积、优势木平均高和林分平均胸径加入基础模型,构建最优广义模型。同时,引入样方水平的随机效应,分别构建基础混合效应模型和广义混合效应模型,并评价两个固定效应模型与两个混合效应模型的拟合能力和预测精度。使用检验数据验证模型预测精度,采用固定效应模型的平均水平预测(FPA)、混合模型的总体平均响应预测(MPA)和主体响应预测(MPS)3种预测类型进行比较。此外,对混合模型在随机抽取、抽胸径最大、抽胸径最小和抽取平均木(胸径接近平均值的样本)4种抽样方案下的预测精度和样本数量关系进行分析。【结果】(1)Prodan模型为最优基础模型(R2、RMSE、MAE分别为0.841、3.335 m、2.492 m),加入林分平均胸径、优势木平均高和胸高断面积的广义模型预测精度更高(R2、RMSE、MAE分别为0.914、2.449 m、1.816 m)。引入样方随机效应后,模型的精度显著提升(基础混合效应模型R2、RMSE、MAE分别为0.961、1.652 m、1.231 m,广义混合效应模型R2、RMSE、MAE分别为0.958、1.719 m、1.288 m)。(2)通过检验数据验证模型精度,结果表明模型预测精度均表现为MPA>FPA>MPS,广义模型预测精度总体优于基础模型。(3)4种抽样方案中,抽取平均木的抽样方法表现最佳,当抽取8株时,预测能力最优;在实际应用中,考虑人工成本与经济成本,抽取5株平均木测量树高以估计随机参数的方法亦合理可行。【结论】将林分因子和样方效应引入基础模型能够显著提高红松树高-胸径模型的精度,采用抽取平均木的抽样方法预测精度更高。本研究探讨了非线性混合效应模型下红松树高与胸径的关系,为精准预测东北主要建群种红松树高值以及后续实地调查与经营管理提供理论基础与实践参考。 展开更多
关键词 红松 树高-胸径模型 广义模型 非线性混合效应模型 抽样设计
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基于非线性混合效应模型的云南松林树高曲线
17
作者 冯源 李贵祥 +5 位作者 和丽萍 毕波 覃阳平 王发平 胡滨显 尹久明 《北京林业大学学报》 北大核心 2025年第3期49-60,共12页
【目的】云南松林是云南省最重要的森林类型之一。构建云南松林树高曲线的非线性混合效应模型,对促进滇中地区乃至云南省云南松林科学经营及森林质量精准提升具有重要意义。【方法】基于云南省楚雄市旧关林场9块典型云南松林样地调查数... 【目的】云南松林是云南省最重要的森林类型之一。构建云南松林树高曲线的非线性混合效应模型,对促进滇中地区乃至云南省云南松林科学经营及森林质量精准提升具有重要意义。【方法】基于云南省楚雄市旧关林场9块典型云南松林样地调查数据,选取12个基础模型拟合树高-胸径关系,筛选出最优模型作为基础模型。将树种组作为哑变量纳入模型,同时考虑林分变量的影响,并将样地作为随机效应,构建云南松林树高-胸径非线性混合效应模型。采用留一交叉验证对模型拟合效果进行检验。【结果】12个基础模型中,Schumacher模型表现最佳,被选为基础模型。在林分变量中,优势木平均高(Hd)和大于对象木断面积(BAL)与树高相关性显著,且具有生物学意义,因此被用于建立树高-胸径广义非线性模型。Hd与树高呈显著正相关,而BAL与树高呈负相关。最终建立的非线性混合效应模型能解释树高74%的变异,均方根误差为1.57 m。交叉验证结果表明,模型不存在过拟合现象,且残差无明显异方差。【结论】与传统基础模型相比,加入Hd和BAL的云南松林树高-胸径非线性混合效应模型能更准确地描述云南松林树高与胸径的关系。在森林经营实践中,可通过适地适树、调整林分密度和优化林分结构等措施降低林木个体竞争,从而促进林木树高生长。本研究为滇中地区云南松林树高曲线模拟研究提供方法借鉴及技术支持,对森林资源管理和生态保护具有重要的科学和实践价值。 展开更多
关键词 云南松 树高曲线 非线性混合效应模型 立地质量 林木竞争
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非线性混合模型的优越性及其在中国典型地震强活动区的应用
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作者 周汉杨 杜建军 张舒婷 《地质力学学报》 北大核心 2023年第2期264-275,共12页
b值作为地震预报与危险性评价研究中的重要参数,受到广泛关注与讨论。通过非线性混合模型对中国地震目录数据库开展地震震级-频数分布拟合,并利用该方法计算得到的b值对地震活动进行分析评价。文章首先以中国26个地震带为研究区,收集192... b值作为地震预报与危险性评价研究中的重要参数,受到广泛关注与讨论。通过非线性混合模型对中国地震目录数据库开展地震震级-频数分布拟合,并利用该方法计算得到的b值对地震活动进行分析评价。文章首先以中国26个地震带为研究区,收集1920—2019年的4.7级以上地震数据为完整地震目录,分别通过非线性混合模型与传统G-R模型进行拟合,并对比其效果;进一步以西藏地区为具体试验区,选择1920—2019年的地震目录数据,以10年为间隔,将非线性混合模型应用于西藏地区地震震级-频数模型的拟合。其次,利用矩震级与地震矩转换公式计算出非线性混合模型中的相关变量。最后,利用非线性混合模型对地震数据进行非线性回归分析。结果显示:当b值出现低值时,对应时间段前后有地震发生,b值较低时,发生的地震震级大、频次底;b值相对较高时,地震震级小、频次高。将非线性混合模型应用到中国及邻区完整地震数据中,能够对数据进行更加全面的分析,克服了传统模型方法对高震级和地震数据分析中的局限性,合理分析计算b值,进而增强对地震目录数据的分析和评价。 展开更多
关键词 非线性混合模型 b值 地震震级-频率分布
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基于非线性混合效应的区域性杉木人工林立地指数模型
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作者 赵薇 朱光玉 吕勇 《林草资源研究》 北大核心 2024年第3期42-50,共9页
建立区域性含立地因子的杉木人工林非线性立地指数混合模型,为预测杉木树高生长提供参考依据。基于4个省份45株优势木307组圆盘解析木数据,选用5种常见树高-年龄生长方程,采用数量化理论I和非线性混合模型等方法,以随机效应构建含初始... 建立区域性含立地因子的杉木人工林非线性立地指数混合模型,为预测杉木树高生长提供参考依据。基于4个省份45株优势木307组圆盘解析木数据,选用5种常见树高-年龄生长方程,采用数量化理论I和非线性混合模型等方法,以随机效应构建含初始立地类型的非线性立地指数混合模型,用K-means聚类进一步构建含立地类型组的非线性立地指数混合模型。结果表明,海拔、土壤类型、坡向、坡位为显著影响树高生长的立地因子;Gompertz模型为拟合效果最好的基础模型,R^(2)为0.653;含初始立地类型的非线性立地指数混合模型与基础模型的相比,精度提升了28.02%;含立地类型组的非线性立地指数混合模型与基础模型相比,R^(2)提升了37.21%;模型经交叉检验,基于初始立地类型及聚类后的模型精度较高,证实了模型的实用性。建立非线性立地指数混合模型为区域范围尺度下杉木人工林立地质量评价及立地指数表编制提供了参考。 展开更多
关键词 杉木人工林 立地指数 非线性混合模型 立地质量评价
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红松树高-胸径的非线性混合效应模型研究 被引量：36
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作者 臧颢 雷相东 +2 位作者 张会儒 李春明 卢军 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第6期8-16,共9页
以吉林省汪清林业局的蒙古栎阔叶混交林和云冷杉阔叶混交林24块固定样地中的2 598株红松为研究对象,利用Chapman-Richards方程建立了不含随机效应与含随机效应的单木树高-胸径简单模型和广义模型。模型拟合和检验的评价指标主要包括调... 以吉林省汪清林业局的蒙古栎阔叶混交林和云冷杉阔叶混交林24块固定样地中的2 598株红松为研究对象,利用Chapman-Richards方程建立了不含随机效应与含随机效应的单木树高-胸径简单模型和广义模型。模型拟合和检验的评价指标主要包括调整决定系数(R_a^2)、平均相对误差绝对值(RMA)和均方根误差(RMSE)。对于混合效应模型,设计了随机抽取、抽胸径最大的树、抽胸径最小的树和抽平均木4种抽样方案计算随机参数,通过对比4种抽样设计下模型的误差统计量,分析了不同抽样设计下样本数量和预测精度的关系。结果表明:基于混合效应模型的红松单木树高-胸径模型拟合效果(简单模型的R_a^2在0.753~0.886之间,RMA在11.3%~15.1%之间,RMSE在1.38~2.01 m之间;广义模型的R_a^2在0.754~0.886之间,RMA在11.1%~15.0%之间,RMSE在1.38~2.01 m之间)优于不含随机参数的红松单木树高-胸径模型(简单模型的R_a^2在0.502~0.868之间,RMA在12.2%~17.8%之间,RMSE在1.42~2.65 m之间;广义模型的R_a^2在0.711~0.877之间,RMA在11.6%~17.2%之间,RMSE在1.41~2.10 m之间);包含随机效应的简单模型和广义模型拟合效果没有明显的差异,表明基于混合效应模型的单木树高-胸径简单模型可以很好地描述树高-胸径关系在不同森林类型、不同样地间的差异,因此不需要在树高-胸径模型中增加其他自变量;抽取平均木的抽样设计优于其他3种抽样设计,且抽取4株平均木时,预测精度提升最为明显,综合预测精度和调查成本的考虑,在实践中应用包含随机效应的红松树高-胸径模型时,推荐在样地中抽取4株平均木测量其树高来估计随机参数。 展开更多
关键词 红松 树高-胸径模型 非线性混合效应模型 抽样方案
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