论“优质课”的优与忧--从初中数学“优质课”之活动谈起 被引量：3

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作者 方勤华 张海营 《天津师范大学学报（基础教育版）》 2018年第1期73-76,共4页

优质课观摩及比赛活动是我国教师教研与评价中使用较为普遍的常规活动,也是促进教师专业发展的重要方式。通过对2016年河南省的18节初中数学优质课前期视频观看、教学设计文本阅读和现场观摩,发现优质课内容主题全面、教学资源广泛、过... 优质课观摩及比赛活动是我国教师教研与评价中使用较为普遍的常规活动,也是促进教师专业发展的重要方式。通过对2016年河南省的18节初中数学优质课前期视频观看、教学设计文本阅读和现场观摩,发现优质课内容主题全面、教学资源广泛、过程设计精良、技术辅助合理、教师素质优良、突出综合能力等优点,但存在刻意安排,问题流于形式;急于铺垫,代替学生思考;不敢放手,过度关注答案;拘泥技术,忽视数学关联等问题。为了促进优质课的完善,建议准备优质课时要注重内容的准备、追求语言的精确、注重学生的参与。 展开更多

关键词 初中数学 优质课 观摩活动 教师专业发展

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Hardy-Littlewood截断极大算子的L^(p)范数的连续性

2

作者 武嘉 魏明权 燕敦验 《中国科学院大学学报（中英文）》 CSCD 北大核心 2024年第1期28-34,共7页

研究截断极大算子M^(b)_(a)的L_(p)(R^(n))→L_(p)(R^(n))范数的连续性。首先,分别给出‖M^(b)_(a)‖L_(p)(R^(n))→L_(p)(R^(n))关于参数θ=b/a的左右连续性,然后证明‖M^(b)_(a)‖L_(p)(R^(n))→L_(p)(R^(n))在无穷远处的连续性。

关键词 截断极大算子 连续性 L_(p)(R^(n))→L_(p)(R^(n))范数

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基于三维激光点云与断面轮廓曲线的树干材积计算 被引量：4

3

作者 尤磊 哈登龙 +4 位作者 谢明坤 张晓鹏 宋新宇 庞勇 唐守正 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期63-72,共10页

【目的】利用地面三维激光扫描仪获取的单木树干点云,提出一种基于断面轮廓曲线的树干材积计算方法,为准确测定单木树干材积提供参考。【方法】首先,将树干点云按设定高度thick划分为若干等高垂直分段,对于一个垂直分段,将其树干点云投... 【目的】利用地面三维激光扫描仪获取的单木树干点云,提出一种基于断面轮廓曲线的树干材积计算方法,为准确测定单木树干材积提供参考。【方法】首先,将树干点云按设定高度thick划分为若干等高垂直分段,对于一个垂直分段,将其树干点云投影至下断面得到一个平面点集,以该点集凸包点形成闭合凸多边形的质心为中心点,以角度参数θ对该平面点集角度分区,一个角度分区中所有点的重心点为该角度分区的轮廓点,根据角度分区在上下垂直分段上的相邻性和连续性修复无轮廓点的角度分区;然后,以当前垂直分段所有角度分区的轮廓点为插值点,构建一条闭合连续光滑的三次B样条曲线(称之为垂直分段的断面轮廓曲线),该曲线所围面积为断面积,断面积与高度thick之积为垂直分段体积,所有垂直分段体积累加得到树干材积。分别以可准确计算体积的圆柱体、圆台体和抛物线体的模拟点云与地面三维激光扫描仪获取的来自7个树种183个长度为1 m的树干点云为实测数据,开展模拟试验和实测试验。【结果】模拟试验结果表明,对于圆台体和抛物线体的体积计算,断面轮廓曲线法在合适的thick与θ参数下计算精度高于拟合圆、拟合圆柱体和Bézier凸曲线法的计算精度。实测试验结果表明,与断面轮廓曲线法计算的材积(thick=2 cm,θ=2°)相比,拟合圆、拟合圆柱体和Bézier凸曲线法计算材积的平均绝对百分比误差(MAPE)分别为0.64%、433.65 cm^3和0.54%,均方根误差(RMSE)分别为0.63%、429.06 cm^3和0.53%,总相对误差(TRE)分别为11.88%、3361.36 cm^3和9.51%。【结论】断面轮廓曲线法计算的树干断面积和材积最为精确,传统以横断面是圆为理论计算的树干断面积和材积均大于其真值。 展开更多

关键词 三维激光扫描技术 树干材积 树干断面 断面面积 轮廓曲线

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树木微钻仪钻针阻力表达方法研究 被引量：4

4

作者 姚建峰 赵燕东 +3 位作者 张会儒 宋新宇 雷相东 唐守正 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第8期271-277,286,共8页

树木微钻仪钻针阻力不能直接测量,但能通过直流电机的电流、电压、功率、转速等参数间接表达。为了提高钻针阻力测量精度,进一步研究了钻针阻力表达方法。阐述了树木微钻仪的工作原理,分析了钻针阻力与直流电机电流、电压、功率、转速... 树木微钻仪钻针阻力不能直接测量,但能通过直流电机的电流、电压、功率、转速等参数间接表达。为了提高钻针阻力测量精度,进一步研究了钻针阻力表达方法。阐述了树木微钻仪的工作原理,分析了钻针阻力与直流电机电流、电压、功率、转速之间的关系,提出了6种钻针阻力表达方法。使用自主研制的树木微钻仪和德国Resistograph 650-S型微钻仪对4个树种的木材密度进行测试,分别建立自主研制微钻仪每种钻针阻力表达方法各自的平均值、Resistograph 650-S型钻针阻力平均值与木材绝干密度之间的线性模型。测试结果表明:自主研制的树木微钻仪直流电机电流、电压和功率与木材绝干密度之间的线性相关系数均大于0.9,因此可使用直流电机的电流、电压或者功率来间接表达钻针阻力;转速修正后的直流电机电压与木材绝干密度的相关性最高,因此使用转速修正后的直流电机电压表达钻针阻力更为适宜;自制微钻仪转速修正后的直流电机电压与木材绝干密度之间的线性相关系数比德国Resistograph 650-S型微钻仪高0.0053,说明自制树木微钻仪的设计方案和钻针阻力表达方法合理。 展开更多

关键词 树木微钻仪 微损测量 钻针阻力 线性模型

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微钻阻力法测量早晚材密度的可行性试验 被引量：4

5

作者 姚建峰 符利勇 +5 位作者 宋新宇 王雪峰 赵燕东 郑一力 业巧林 翟胜楠 《林业工程学报》 CSCD 北大核心 2022年第5期66-73,共8页

为微损、快速测量树木早晚材密度,提出了一种基于微钻阻力的早晚材密度测量方法。使用自制微钻阻力仪和德国Resistograph 650-S微钻阻力仪测量了10个辐射松长方体木块的钻针阻力,使用体积法测量了各生长轮的早材绝干密度和晚材绝干密度... 为微损、快速测量树木早晚材密度,提出了一种基于微钻阻力的早晚材密度测量方法。使用自制微钻阻力仪和德国Resistograph 650-S微钻阻力仪测量了10个辐射松长方体木块的钻针阻力,使用体积法测量了各生长轮的早材绝干密度和晚材绝干密度。以木材绝干密度为因变量,以每个生长轮早材部分和晚材部分对应的平均阻力值为自变量,使用4/5的试验数据分别建立2个微钻阻力仪钻针阻力与早晚材绝干密度的线性回归模型,使用1/5的试验数据分别测试2个微钻阻力仪早晚材绝干密度的测量精度。结果表明:自制微钻阻力仪测得的早晚材钻针阻力与绝干密度的线性相关系数为0.657,早晚材绝干密度的平均测量精度为87.111%;Resistograph 650-S测得的早晚材平均阻力与木材绝干密度的线性相关系数为0.655,早晚材绝干密度的平均测量精度为85.811%。研究认为:2个仪器测量的早晚材绝干密度平均精度高达86%,说明微钻阻力法测量早材绝干密度和晚材绝干密度可行;自制微钻阻力仪测得的早晚材平均阻力与木材绝干密度的线性相关系数和早晚材密度的平均测量精度均高于Resistograph 650-S,说明自制微钻阻力仪机械结构设计合理,钻针阻力表示方式可行。 展开更多

关键词 微钻阻力仪 早材密度 晚材密度 线性模型

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基于微钻阻力的树木年轮测量方法研究 被引量：3

6

作者 姚建峰 赵燕东 +3 位作者 符利勇 宋新宇 卢军 黎沙沙 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期52-59,共8页

针对前期研制的微钻阻力仪存在钻针钻入树木方向偏离直线方向、无法准确获取树木年轮宽度等问题,对微钻阻力仪的机械结构和软件算法进行了改进,提出了改进钻针形状和增加钻针支撑挡片的改进措施,给出了年轮宽度的计算方法。分别使用自... 针对前期研制的微钻阻力仪存在钻针钻入树木方向偏离直线方向、无法准确获取树木年轮宽度等问题,对微钻阻力仪的机械结构和软件算法进行了改进,提出了改进钻针形状和增加钻针支撑挡片的改进措施,给出了年轮宽度的计算方法。分别使用自制微钻阻力仪、Resistograph 650-s型微钻阻力仪、Lintab 6型高精度树木年轮分析仪测量9个马尾松圆盘的年轮信息,以Lintab 6型树木年轮分析仪测试结果作为真值,分别计算自制微钻阻力仪和Resistograph 650-s型微钻阻力仪的年轮识别错误率和年轮宽度测量精度。结果表明:2个微钻阻力仪的平均年轮宽度的测量精度达85%左右,说明使用微钻阻力法测量树木年轮宽度可行;自制微钻阻力仪的年轮识别错误率比Resistograph 650-s型微钻阻力仪低12.7个百分点,年轮宽度测量精度比Resistograph 650-s型微钻阻力仪高1.47个百分点,说明自制微钻阻力仪机械结构设计合理,年轮识别方法可行。 展开更多

关键词 微钻阻力仪 树木年轮 钻针阻力 峰谷算法

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二阶几何连续的闭合全凸曲线的构建 被引量：2

7

作者 尤磊 冯岩 +3 位作者 郭建伟 叶军涛 唐守正 宋新宇 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第12期2216-2224,共9页

针对现有保凸曲线插值算法不能解决过平面凸包点集构建闭合全凸光滑曲线的实际应用问题,提出一种二阶几何连续的闭合全凸曲线的插值算法.该算法以一个平面凸包点集为插值点,以相邻的2个凸包点作为1条3次Bézier曲线的第1个与第4个... 针对现有保凸曲线插值算法不能解决过平面凸包点集构建闭合全凸光滑曲线的实际应用问题,提出一种二阶几何连续的闭合全凸曲线的插值算法.该算法以一个平面凸包点集为插值点,以相邻的2个凸包点作为1条3次Bézier曲线的第1个与第4个控制点,根据相邻3次Bézier曲线间的二阶几何连续性条件求解每条3次Bézier曲线的第2个与第3个控制点;然后从理论上证明了曲线的闭合性、全凸性及二阶几何连续性,并提出一种简易有效的曲线构建算法.实验结果表明,该插值曲线具备明确的物理学意义上的解释;将该算法应用于模拟卷尺测量轨迹以提取树干直径的实际场景中,进一步验证了其精确性与实用性. 展开更多

关键词 曲线插值 凸包 凸曲线 几何连续性 模拟测量

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微钻阻力法间接测量木材密度 被引量：2

8

作者 姚建峰 郭旭展 +5 位作者 符利勇 王雪峰 雷相东 卢军 郑一力 宋新宇 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期138-147,共10页

【目的】探究微钻阻力仪钻针阻力与木材密度之间合适的模型形式,以及不同树种之间和同类树种之间的数学模型适应性,为微钻阻力法间接测量木材密度提供依据。【方法】1)使用Resistograph 650-S微钻阻力仪测量包含软木和硬木8个树种木材... 【目的】探究微钻阻力仪钻针阻力与木材密度之间合适的模型形式,以及不同树种之间和同类树种之间的数学模型适应性,为微钻阻力法间接测量木材密度提供依据。【方法】1)使用Resistograph 650-S微钻阻力仪测量包含软木和硬木8个树种木材样品的钻针阻力和绝干密度,每个树种2/3的测量数据作为建模数据集,1/3的测量数据作为测试数据集;2)基于总体建模数据集,建立所有树种钻针平均阻力与木材绝干密度之间的线性模型、对数模型以及线性模型与对数模型相结合的混合模型,选用决定系数最高的模型形式作为总模型反映钻针平均阻力与木材绝干密度之间的关系;3)基于软木类和硬木类建模数据集,使用选定的模型形式分别建立软木类和硬木类木材钻针平均阻力与木材绝干密度之间的类模型;4)基于每个树种建模数据集,使用选定的模型形式建立每个树种钻针平均阻力与木材绝干密度之间的分模型;5)基于测试数据集,计算总模型、类模型和分模型的估计标准误差和平均估计精度,分析各级别模型之间估计标准误差和平均估计精度是否存在显著性差异。【结果】1)基于总体建模数据集建立的线性模型、对数模型以及线性模型与对数模型相结合的混合模型的决定系数分别为0.942、0.952和0.961;2)软木和硬木类模型的决定系数分别为0.780和0.864,分模型的决定系数在0.397~0.943之间;3)总模型、类模型和分模型估计标准误差分别为32.222、31.635和27.121 kg·m-3,平均估计精度分别为95.554%、95.636%和96.292%;4)各树种总模型、类模型和分模型相互之间的估计标准误差和平均估计精度在0.1水平上均不存在显著性差异。【结论】1)线性模型与对数模型相结合的混合模型的决定系数最高,采用线性模型与对数模型相结合的混合模型形式研究钻针阻力与木材绝干密度之间的关系较为合适;2)分模型的估计标准误差最小,平均估计精度最高,采用分模型预估木材绝干密度较为合适;3)当测量精度要求不高时,为降低建模工作量,可采用总模型估计木材绝干密度。 展开更多

关键词 木材密度 微钻阻力法 微损测量 线性模型 对数模型

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带有生理时滞的血糖-胰岛素相互作用系统的稳定性 被引量：3

9

作者 黄明湛 刘守宗 宋新宇 《应用数学》 CSCD 北大核心 2017年第3期556-561,共6页

本文研究带有胰岛素运输时滞、肝糖原生成时滞以及胰岛素周期脉冲注射的一类血糖-胰岛素相互作用系统,利用Krasnoselskii不动点定理,我们证明该系统存在一个正的周期解,然后通过构造Lyapunov函数,找到了该周期解全局渐近稳定的条件.另外... 本文研究带有胰岛素运输时滞、肝糖原生成时滞以及胰岛素周期脉冲注射的一类血糖-胰岛素相互作用系统,利用Krasnoselskii不动点定理,我们证明该系统存在一个正的周期解,然后通过构造Lyapunov函数,找到了该周期解全局渐近稳定的条件.另外,我们通过数值模拟,探讨了两个生理时滞在临床治疗中对控制血糖水平的影响. 展开更多

关键词 周期脉冲注射 生理时滞 周期解 全局渐近稳定

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含水率对微钻阻力仪钻针阻力的影响 被引量：1

10

作者 姚建峰 雷相东 +5 位作者 王雪峰 符利勇 郑一力 郭旭展 段光爽 宋新宇 《中南林业科技大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第8期137-147,共11页

【目的】微钻阻力仪钻针阻力与木材密度正相关,与木材含水率的关系尚不明确。为了科学、合理地解释微钻阻力仪的钻针阻力,本研究进一步研究含水率与钻针阻力之间的关系。【方法】使用Resistograph 650-S微钻阻力仪测量包含针叶树、软阔... 【目的】微钻阻力仪钻针阻力与木材密度正相关,与木材含水率的关系尚不明确。为了科学、合理地解释微钻阻力仪的钻针阻力,本研究进一步研究含水率与钻针阻力之间的关系。【方法】使用Resistograph 650-S微钻阻力仪测量包含针叶树、软阔叶树、硬阔叶树9个树种的木材在湿木状态和绝干状态下的钻针阻力,首先初步判断木材含水率与钻针阻力之间的关系;然后建立各树种木材含水率、木材绝干密度双因子与钻针阻力之间的广义相加模型以及木材绝干密度单因子与钻针阻力之间的广义相加模型,分析两个模型的拟合结果,分析木材含水率对微钻阻力的影响程度;最后建立每个树种木材含水率与湿木状态与绝干状态下钻针阻力差值之间的广义相加模型,分析木材含水率对钻针阻力的影响规律。【结果】1)麻梨、李、桃和樱桃这4个树种湿木状态与绝干状态下钻针阻力平均值差值的平均值小于0,毛白杨、泡桐、马尾松、杉木、麻栎这5个树种的平均值大于0。2)各树种双因子模型R^(2)的平均值比单因子模型高0.231,相比提高了52.620个百分点;各树种双因子模型方差解释率的平均值比单因子模型高22.475%,相比提高了48.892个百分点;各树种双因子模型AIC的平均值比单因子模型低60.39,相比降低了5.489个百分点。3)各树种湿木含水率与湿木状态与绝干状态下阻力差值的GAM模型的自由度在1~6.062之间,P值在0~0.619之间,F值在0.25~23.45,R^(2)在0~0.644之间,方差解释率在0.579%~66.7%之间。【结论】1)含水率对钻针阻力有显著有影响,增加含水率因子能显著提高钻针阻力的方差解释率。2)不同树种之间含水率对钻针阻力的影响程度和影响规律存在较大差异。 展开更多

关键词 微钻阻力仪 含水率 钻针阻力 广义相加模型 微损测量

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财政分权、环境规制与雾霾污染防治--基于反公地悲剧视角 被引量：4

11

作者 常文涛 周新建 《学习与探索》 CSSCI 北大核心 2023年第3期129-137,共9页

本文基于反公地悲剧理论视角,利用效用函数、生产函数理论及动态博弈模型分析财政分权、环境规制对雾霾污染防治的作用机制,并基于2007—2021年数据实证检验其影响。研究发现:财政分权等级的提升会加剧雾霾污染,支出型财政分权对雾霾污... 本文基于反公地悲剧理论视角,利用效用函数、生产函数理论及动态博弈模型分析财政分权、环境规制对雾霾污染防治的作用机制,并基于2007—2021年数据实证检验其影响。研究发现:财政分权等级的提升会加剧雾霾污染,支出型财政分权对雾霾污染防治产生正向作用效应,存在显著的“阈值”效应;在控制环境规制变量后,属地治理主体单元数增加会导致属地与毗邻省份雾霾污染的恶化;整体上看,财政分权削弱了环境规制对雾霾污染的防治效应,加剧了毗邻地区之间的“逐底竞争”,产生了反公地悲剧。结合国家全面加强生态文明建设的战略设计,研究提出完善地方政府经济发展与生态文明建设的激励相容机制,深化地方政府财政事权和支出责任划分改革,推进雾霾防治的综合防治、系统防治、源头防治,加强联防联控体系建设,提升不同省份雾霾污染防治的协同性三个方面的建议。 展开更多

关键词 财政分权 环境规制 雾霾污染防治 反公地悲剧 空间杜宾模型

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蒙古栎次生林林木竞争对不同抚育间伐方式的响应 被引量：14

12

作者 胡雪凡 段光爽 +2 位作者 张会儒 卢军 张晓红 《林业科学研究》 CSCD 北大核心 2021年第1期1-9,共9页

[目的]以长白山林区蒙古栎次生林为研究对象,分析其林木竞争关系及对不同抚育间伐方式的响应,为了解此类群落的生态适应机理及制定合理的经营措施提供依据。[方法]2013年在吉林汪清设置12块样地,开展传统经营(T1)、目标树经营密度1和密... [目的]以长白山林区蒙古栎次生林为研究对象,分析其林木竞争关系及对不同抚育间伐方式的响应,为了解此类群落的生态适应机理及制定合理的经营措施提供依据。[方法]2013年在吉林汪清设置12块样地,开展传统经营(T1)、目标树经营密度1和密度2(T2,T3)以及对照试验(T0),2018年进行了复测。通过有序样本聚类的方法确定Hegyi指数竞争木数量并分析了蒙古栎次生林的竞争关系以及各林层、优势树种及目标树的竞争关系对不同抚育间伐方式的响应。[结果](1)蒙古栎次生林样地的优势树种为:蒙古栎、红松和白桦,Hegyi指数最佳相邻竞争木个数为8。(2)样地内主要树种的总竞争排序为:蒙古栎>红松>色木槭>糠椴>白桦>大青杨>落叶松>水曲柳>黑桦;主要树种的平均种间竞争略高于平均种内竞争。(3)T2,T3上林层竞争明显降低;4种抚育间伐方式均降低了白桦和蒙古栎的竞争强度,其中T3下降的幅度最大;红松的竞争强度仅在T0升高;对于优势树种来说,T2,T3来自糠椴和色木槭的种间竞争增大,而来自大青杨的种间竞争减小;T2和T3对目标树竞争的减缓作用明显优于T0和T1。[结论]基于目标树经营的抚育间伐能够有效降低蒙古栎次生林上林层及优势树种的竞争,从而可针对性培育目标树种,引导林分的正向演替,进一步验证了目标树经营的可行性和合理性。 展开更多

关键词 目标树经营 蒙古栎次生林 间伐 有序样本聚类 竞争关系

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基于针刺仪平稳卡尔曼滤波器的树木年龄估计 被引量：9

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作者 潘虹 卢军 +3 位作者 雷相东 郭旭展 姚建峰 唐守正 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期14-23,共10页

【目的】研究卡尔曼滤波在针刺仪抗钻阻力值序列中的应用,推导出针刺仪平稳卡尔曼滤波器估计树木年龄,为活立木年龄估计提供方法和依据。【方法】以山西省羊圈沟林场华北落叶松为研究对象,使用针刺仪在同一水平位置不同方向钻入华北落... 【目的】研究卡尔曼滤波在针刺仪抗钻阻力值序列中的应用,推导出针刺仪平稳卡尔曼滤波器估计树木年龄,为活立木年龄估计提供方法和依据。【方法】以山西省羊圈沟林场华北落叶松为研究对象,使用针刺仪在同一水平位置不同方向钻入华北落叶松获取323组抗钻阻力值序列作为研究样本,在针刺位置5 cm内截取104个圆盘作为参考样本。将卡尔曼滤波器理论应用于针刺仪,通过分析滤波器的性质,简化参数,推导出针刺仪平稳卡尔曼滤波器。以针刺仪钻入华北落叶松获得的抗钻阻力值作为平稳卡尔曼滤波器的输入,以最小均方误差为最佳准则的最优估计值序列作为输出,根据最优估计值序列的波峰波谷数估计树木年龄,并将平稳卡尔曼滤波算法估计的树木年龄和针刺仪自带DECOM软件自动判定的树木年龄分别与相应的圆盘年轮数进行成对数据t-检验。【结果】针刺仪平稳卡尔曼滤波器缩减初始参数数量,使得抗钻阻力的最优估计值序列只依赖于参数Rat值的选取。将323组活立木抗钻阻力值序列经过针刺仪平稳卡尔曼滤波器,依据相应活立木胸径大小选择恰当的参数Rat值可以得到较好去噪效果,算法估计树木年龄与实际树木年龄比较接近。算法估计树木年龄相对误差分布大多集中在-10%~10%之间,最小相对误差为0%,最大相对误差为25.69%,平均相对误差为0.75%,经成对数据t-检验后t为-0.46816,算法估计树木年龄均值与实际树木年龄均值之间无显著差异。而针刺仪自带DECOM软件自动判定的树木年龄结果相对误差较大,大多集中在-20%~-60%之间,最小相对误差为-7.69%,最大相对误差为-84.78%,平均相对误差为-40.49%,与实际树木年龄进行成对数据t-检验后t为20.245,差异显著。【结论】针刺仪平稳卡尔曼滤波器应用于针刺仪抗钻阻力值序列能够较准确估计华北落叶松年龄,优于针刺仪自带DECOM软件自动判定结果,具有微损、操作快、测量精度高等特点,可为华北落叶松年龄估计提供一种有效途径。 展开更多

关键词 华北落叶松 树木年龄 针刺仪 抗钻阻力值 平稳卡尔曼滤波 后验估计值

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基于无人机高分辨率影像的油松新造林健康树冠提取 被引量：4

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作者 郭旭展 陈巧 +4 位作者 张晓芳 洪亮 尤媛媛 唐守正 符利勇 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第10期111-120,共10页

【目的】基于新造林健康树冠的光谱特征和空间交错情况,探讨复杂地面植被条件下健康树冠的光谱增强方式和多尺度分割阈值,为造林核查的日常监测工作提供技术支撑。【方法】以冬奥核心区新造林地无人机航拍影像为试验数据,首先,基于健康... 【目的】基于新造林健康树冠的光谱特征和空间交错情况,探讨复杂地面植被条件下健康树冠的光谱增强方式和多尺度分割阈值,为造林核查的日常监测工作提供技术支撑。【方法】以冬奥核心区新造林地无人机航拍影像为试验数据,首先,基于健康树冠与其他干扰地物的不同颜色特征,采用同态滤波增强影像并使用ExG光谱指数进行变换;然后,采用最大类间方差方法得到二值图像,并使用多尺度形态学滤波方法进行分割并融合分割结果,以分割交错的树冠区域对应提取原始图像中可能的健康树冠区域;最后,基于颜色向量、灰度共生矩阵和局部二值模式共同构建的特征向量,采用随机森林识别提取区域,从而检测图像中的健康树冠。【结果】基于光谱指数变换、多尺度形态学滤波方法能够有效分割交错连续的树冠区域,排除与健康树冠颜色相近的地物干扰,较为准确提取出可能为树冠的区域。采用该方法对不同造林密度、光照条件下的17幅无人机正射图像进行试验,使用目视解译方式标记出树冠中心,运用精确度、召回率和F1分数3个评价指标对随机森林和支持向量机的识别效果进行定量对比分析,结果表明,多尺度形态学滤波方法可提取96.78%的树冠,随机森林的F1分数高于97%,而支持向量机的召回率显著低于随机森林。【结论】基于光谱指数变换和多尺度形态学滤波的树冠提取方法能够对健康树冠进行快速、准确提取,有效完成造林核查。 展开更多

关键词 无人机影像 同态滤波 光谱指数 形态学滤波 随机森林

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冬奥核心区华北落叶松和白桦单木冠幅预测模型——组级贝叶斯模型、加性模型和混合效应模型比较 被引量：6

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作者 张晓芳 郭旭展 +3 位作者 洪亮 陈涛 符利勇 张会儒 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第10期89-100,共12页

【目的】构建冬奥核心区华北落叶松和白桦单木冠幅预测模型,对比不同模型的优缺点,给出模型选择建议,为获取更多的单木和林分参数提供支撑,为华北落叶松和白桦科学经营决策提供理论依据。【方法】以冬奥核心区4 537株华北落叶松和2 603... 【目的】构建冬奥核心区华北落叶松和白桦单木冠幅预测模型,对比不同模型的优缺点,给出模型选择建议,为获取更多的单木和林分参数提供支撑,为华北落叶松和白桦科学经营决策提供理论依据。【方法】以冬奥核心区4 537株华北落叶松和2 603株白桦为研究对象,首先,选取10种常用冠幅-胸径模型作为备选模型分别拟合华北落叶松和白桦数据,从中选出AIC和BIC最小的模型作为基础模型;然后,在基础模型中进一步添加与冠幅相关系数大的变量作为协变量构建修正模型;最后,在修正模型基础上分别构建华北落叶松和白桦冠幅的非线性最小二乘模型、单水平非线性混合效应模型、加性模型和组级贝叶斯模型。【结果】4种华北落叶松冠幅模型中,加性模型的预测精度最高(R^(2)_mean=0.704 3,RMSE_mean=0.512 7),4种白桦冠幅模型中,非线性混合效应模型的预测精度最高(R^(2)_mean=0.664 3,RMSE_mean=0.794 4)。在变量方面,华北落叶松和白桦冠幅均随其胸径递增,华北落叶松冠幅随其树高缓慢递增、枝下高递减,白桦冠幅随其冠长率先减小后增大,并受林分密度影响波动较大,当林分密度为600~800 hm-2时,白桦冠幅随林分密度递减,此时应进行适当补植;当林分密度为800~1 000 hm-2时,白桦冠幅随林分密度递增,并在1 000 hm-2时出现拐点,如果经营目的是为了环境保护,可将林分密度控制在1 000 hm-2左右;当林分密度为1 000~1 200 hm-2时,白桦冠幅随林分密度递减,此时可对林分进行抚育间伐调整林分密度。【结论】冬奥核心区华北落叶松冠幅受胸径、树高和枝下高影响较大,白桦冠幅受胸径、冠长率和林分密度影响较大。无论是预测华北落叶松还是白桦冠幅,组级贝叶斯模型、加性模型和非线性混合效应模型效果均优于非线性最小二乘模型,在仅添加样地随机效应的情况下,首选加性模型和非线性混合效应模型,其次选择组级贝叶斯模型,但考虑到训练组级贝叶斯模型时间长、对表达式敏感等因素,可用别的模型替代时建议不使用组级贝叶斯模型。 展开更多

关键词 华北落叶松冠幅预测模型 白桦冠幅预测模型 非线性混合效应模型 组级贝叶斯模型 加性模型 冬奥核心区

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基于峰谷分析算法用针刺仪测定树木年龄的可行性分析 被引量：12

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作者 潘虹 卢军 +3 位作者 郭旭展 唐守正 高瑞东 徐建军 《林业科学研究》 CSCD 北大核心 2020年第5期48-54,共7页

[目的]介绍峰谷分析算法在树木针刺仪抗钻阻力数据中的应用,推进微损测定树木年龄方法的研究进程。[方法]以吉林省汪清县林业局金沟岭林场天然林中红松、冷杉为研究对象,钻取树木生长芯,同时使用针刺仪获取104组抗钻阻力数据。利用峰谷... [目的]介绍峰谷分析算法在树木针刺仪抗钻阻力数据中的应用,推进微损测定树木年龄方法的研究进程。[方法]以吉林省汪清县林业局金沟岭林场天然林中红松、冷杉为研究对象,钻取树木生长芯,同时使用针刺仪获取104组抗钻阻力数据。利用峰谷分析算法,根据树芯的实测年龄选定恰当的阈值Det,记录抗钻阻力的峰和谷的个数为估算的树木年轮数。[结果]根据树芯的实测年龄选定阈值后,利用峰谷分析算法估计树木年龄与实际年龄很接近。该算法估计年龄平均绝对误差是-2,范围在-5年至5年之间,平均相对误差为-2.69%,范围在-6.73%至6.73%之间。经过成对数据t检验得到t值为1.31,说明该算法估计树木年龄均值与真实年龄均值之间无显著差异。[结论]峰谷分析算法应用于针刺仪抗钻阻力序列来估计树木年龄是可行的,确定存在恰当的阈值使针刺仪估计树木年龄精度很高,阈值的选择依据是下一步研究的重点内容。 展开更多

关键词 树木年龄 针刺仪 抗钻阻力值 峰谷分析

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基于蓄积生长率的蒙古栎天然次生林抚育间伐研究 被引量：8

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作者 全锋 周超凡 +3 位作者 段光爽 胡雪凡 张会儒 雷相东 《林业科学研究》 CSCD 北大核心 2020年第2期61-68,共8页

[目的]探讨蒙古栎各龄组适宜的抚育间伐方案,为吉林省蒙古栎天然次生林的抚育间伐提供依据。[方法]以5期吉林省森林资源连续清查数据为基础,筛选蒙古栎幼龄林、中龄林和近熟林,划分5级蓄积间伐强度:强度1(0~10%)、强度2(10%~20%)、强度3... [目的]探讨蒙古栎各龄组适宜的抚育间伐方案,为吉林省蒙古栎天然次生林的抚育间伐提供依据。[方法]以5期吉林省森林资源连续清查数据为基础,筛选蒙古栎幼龄林、中龄林和近熟林,划分5级蓄积间伐强度:强度1(0~10%)、强度2(10%~20%)、强度3(20%~30%)、强度4(30%~40%)、强度5(40%~50%),对比未间伐林分,研究不同龄组林分对不同间伐强度在各观测间隔(5、10、15和20 a)的蓄积生长率的变化规律。[结果](1)伐后各时间段蓄积生长率随间伐强度增长的趋势:幼龄林先持平,再快速上升,最后快速下降;中龄林先缓慢增长,最后快速下降;近熟林,伐后5 a与10 a,先快速增长,后快速下降直至平缓,而伐后15 a与20 a,先快速增长,后平缓下降。(2)伐后各时间段峰值出现的间伐强度范围:幼龄林都在20%~35%之间,中龄林由伐后5 a和10 a的15%~35%之间至伐后15 a与20 a的20%~40%之间,近熟林由伐后5 a和10 a的15%~25%之间至伐后15 a与20 a的15%~35%之间。(3)各间伐强度级蓄积生长率均值相对于未间伐提升显著的有:幼龄林:强度3与强度4;中龄林:强度2、强度3和强度4;近熟林:强度2和强度3。(4)随着时间的推移,不同间伐强度与未间伐之间的蓄积生长率的差异越来越小。[结论]吉林省蒙古栎天然次生林,各龄组适宜的间伐强度:幼龄林为25%~35%;中龄林为20%~35%;近熟林为15%~30%。 展开更多

关键词 蒙古栎 抚育间伐 蓄积生长率 动态响应 龄组 强度级

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基于频谱分析用针刺仪测定树木年龄的算法 被引量：7

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作者 潘虹 卢军 +3 位作者 郭旭展 唐守正 高瑞东 徐建军 《林业科学研究》 CSCD 北大核心 2021年第1期19-25,共7页

[目的]研究离散谱分析在针刺仪抗钻阻力序列中的应用,为活立木年龄的微损测定提供方法。[方法]以山西省羊圈沟林场落叶松为对象,使用针刺仪在同一水平位置不同方向钻入落叶松,获取323组抗钻阻力值序列作为研究样本,并在针刺位置5 cm内截... [目的]研究离散谱分析在针刺仪抗钻阻力序列中的应用,为活立木年龄的微损测定提供方法。[方法]以山西省羊圈沟林场落叶松为对象,使用针刺仪在同一水平位置不同方向钻入落叶松,获取323组抗钻阻力值序列作为研究样本,并在针刺位置5 cm内截取104个圆盘作为参考样本。选择恰当的窗口,将抗钻阻力值序列去趋势后,进行离散谱分解,寻找代表年度变化的谐波,将其周期数的一半作为树木年龄估计值。并将频谱分析算法估计的树木年龄以及针刺仪自带软件DECOM自动判定年龄分别与相应的圆盘年轮数进行成对数据t检验。[结果]根据活立木的胸径大小来选择窗口参数Wid,将频谱分析算法应用于323组活立木的抗钻阻力序列,该算法估计树木年龄与实测年龄非常接近。频谱分析算法估计年龄的最小相对误差为0,最大相对误差为27.98%,平均相对误差为-0.35%。经过成对数据t检验得到t值为0.85,说明该算法估计树木年龄均值与真实年龄均值之间无显著差异。而针刺仪自带DECOM软件自动分析估计年龄结果相对误差较大,最小相对误差为-7.69%,最大相对误差达到-84.78%,平均相对误差达到-40.49%,与实际年龄进行成对数据t检验得到t值为20.25,差异显著。[结论]频谱分析应用于针刺仪抗钻阻力值序列来估计树木年龄,能够比较准确地估计落叶松年龄,提高了针刺仪测定活立木年龄的精度,为活立木年龄的微损测定提供了一种有效途径。 展开更多

关键词 树木年龄 针刺仪 抗钻阻力值 傅里叶级数 离散谱分析

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河南省栎类和杨树林分断面积和蓄积生长模型构建 被引量：12

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作者 颜伟 段光爽 +3 位作者 王一涵 孙钊 周桃龙 符利勇 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期55-61,共7页

【目的】建立河南省栎类和杨树林分断面积和蓄积生长模型,为森林可持续经营提供基础数据。【方法】基于河南省最近3期一类森林资源清查数据,从9个具有生物学意义的备选模型中选出一个最优基础模型。以树种和立地等级作为哑变量,构建林... 【目的】建立河南省栎类和杨树林分断面积和蓄积生长模型,为森林可持续经营提供基础数据。【方法】基于河南省最近3期一类森林资源清查数据,从9个具有生物学意义的备选模型中选出一个最优基础模型。以树种和立地等级作为哑变量,构建林分断面积和蓄积生长模型。【结果】利用全部样地数据拟合9个备选模型,断面积和蓄积最优生长模型都是Richards形式的模型,决定系数均在0.92以上。引入树种和立地等级作为哑变量后,与基础模型相比断面积和蓄积生长模型拟合精度都有所提高,其决定系数分别为0.98和0.94。【结论】带树种和立地等级的哑变量模型能同时反映河南省栎类和杨树林分断面积和蓄积生长规律,既减少了建模工作量,又提供了不同林分合并建模的方法。河南省栎类林分断面积和蓄积生长极限值高于杨树;相同林分密度条件下,栎类早期生长速率低于杨树,且栎类和杨树的生长速率均随着立地质量的下降而降低。 展开更多

关键词 断面积生长模型 蓄积生长模型 栎类 杨树 RICHARDS方程

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竞争环境下红松单木树高与胸径的相对生长关系 被引量：7

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作者 段光爽 王秋燕 +2 位作者 宋新宇 张会儒 符利勇 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第10期105-112,共8页

【目的】基于博弈论研究蒙古栎阔叶混交林下红松单木树高与胸径相对生长关系,探索红松单木生长受自身遗传和外部环境影响的资源分配规律,为阔叶混交林下红松更新和培育提供技术支撑。【方法】选择11块面积1 hm2蒙古栎阔叶混交林样地,以... 【目的】基于博弈论研究蒙古栎阔叶混交林下红松单木树高与胸径相对生长关系,探索红松单木生长受自身遗传和外部环境影响的资源分配规律,为阔叶混交林下红松更新和培育提供技术支撑。【方法】选择11块面积1 hm2蒙古栎阔叶混交林样地,以红松为对象木筛选半径5 m内的红松、蒙古栎、其他阔叶树种以及其他针叶树种4类所有竞争木,统计竞争木断面积加权距离、胸径和树高等,基于博弈论并结合线性联立方程组构建以红松单木为对象的树高与胸径生长竞争模型,采用交叉检验对模型进行评价,研究红松单木树高与胸径生长的相互作用规律。【结果】树高与胸径生长竞争模型拟合效果良好,最小二乘法拟合结果略优于似乎不相关回归法。红松自身斜率项均为正且非常显著,反映红松内部遗传因素是互利共生的,占主导作用;而外部环境影响是次要的,红松、蒙古栎和其他阔叶树种的距离、胸径和树高对红松单木树高和胸径的参数值符号相反且显著,呈现一种寄生关系。其他针叶树种的相关参数不太显著,呈现原始协作关系。【结论】本研究构建的树高与胸径生长竞争模型可客观描述蒙古栎阔叶混交林下红松单木树高与胸径相对生长关系,基于博弈论能有效揭示红松自身遗传和外界环境干扰下树高与胸径生长的资源分配规律,蒙古栎阔叶混交林适合红松生长。 展开更多

关键词 博弈论 线性联立方程组 相对生长关系 红松 阔叶混交林

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