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基于背包激光雷达数据的胡杨生长模型研究
1
作者 闫宸擘 魏建新 巴比尔江·迪力夏提 《林业调查规划》 2025年第2期1-8,共8页
背包激光雷达(BLS)扫描系统操作简便、高效,但目前在林业调查中的应用还不广泛。利用BLS点云数据提取胡杨林单木的胸径和树高,探讨其精度,并构建相关模型。采用LiBackpack DGC50背包激光雷达对塔里木河干流流域的35块样地进行数据采集,... 背包激光雷达(BLS)扫描系统操作简便、高效,但目前在林业调查中的应用还不广泛。利用BLS点云数据提取胡杨林单木的胸径和树高,探讨其精度,并构建相关模型。采用LiBackpack DGC50背包激光雷达对塔里木河干流流域的35块样地进行数据采集,通过对点云数据进行预处理、归一化、去噪及单木分割等操作,提取出单木的胸径和树高。结果表明,提取的胸径和树高数据与实测数据之间的决定系数(R^(2))为0.8539~0.9880。基于这些数据构建的最佳模型为逻辑斯蒂模型,其模型检验指标R^(2)值为0.7194。验证了BLS在数据采集及模型构建方面的准确性,为其在天然林单木生长建模领域的应用提供了理论基础。 展开更多
关键词 背包式激光雷达 塔里木河流域 胡杨 点云数据 生长模型
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基于激光雷达数据的塔里木河下游胡杨种群空间分布格局和种内竞争关系 被引量：1
2
作者 艾萨迪拉·玉苏甫 玉米提·哈力克 +5 位作者 巴比尔江·迪力夏提 雷诚 魏建新 阿不都拉·阿不力孜 崔健泺 何熙祥 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期31-39,共9页
【目的】分析胡杨种群在干旱区不同地下水埋深梯度下的空间分布格局及种内竞争强度变化,探究种群空间结构对干旱环境的响应特征。【方法】在塔里木河下游3个断面处离河道1 000 m的范围内等距离布设15个50 m×50 m天然胡杨林样地,利... 【目的】分析胡杨种群在干旱区不同地下水埋深梯度下的空间分布格局及种内竞争强度变化,探究种群空间结构对干旱环境的响应特征。【方法】在塔里木河下游3个断面处离河道1 000 m的范围内等距离布设15个50 m×50 m天然胡杨林样地,利用地面激光雷达(TLS)获取树木三维结构数据,并通过聚集指数(R)、丛生指数(I)、点格局函数g(r)等空间分布指标以及竞争指数(CI),分析空间分布格局和种内竞争强度。【结果】1)R和I指数表明,在下游不同地下水埋深梯度下,胡杨种群空间分布格局整体上呈聚集分布。2)各样地内在0~25 m半径r距离获取的g(r)函数值分析表明,大部分样地胡杨在r<5 m距离内基本呈现聚集分布格局,在r>5 m距离呈随机分布格局。随着地下水埋深增加,树木聚集分布的距离r会缩小。3)点格局函数g_(12)(r)结果表明,不同龄级胡杨树分布格局存在差异,中龄树主要呈聚集分布,其他龄级树呈随机分布;中龄树与幼龄树、成熟树之间存在正关联性,表现出相互促进关系,而其他龄级树木之间未呈现显著关联性。4)平均CI指数随离河道距离增大呈递减趋势,单木CI随胸径增大逐渐递减。【结论】塔里木河下游胡杨种群在小尺度上呈聚集分布格局,随着尺度的增加主要呈现随机分布特征。随离河道距离增大和地下水位逐步降低,导致树木密度降低和种内平均竞争强度变弱,树木呈衰退趋势。 展开更多
关键词 胡杨 地面激光雷达 空间分布格局 种内关联性 竞争强度
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应用地基激光雷达数据估算塔里木河下游胡杨叶面积指数 被引量：6
3
作者 巴比尔江·迪力夏提 玉米提·哈力克 +1 位作者 艾萨迪拉·玉苏甫 魏建新 《东北林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第11期46-50,共5页
以塔里木河下游天然胡杨林为研究对象,应用地基激光雷达扫描胡杨三维点云数据,估算胡杨叶面积指数(LAI)。按照距离河道的远近选取5个监测样地,各样地选取5棵孤立木进行地基激光雷达扫描,利用冠层高度模型(CHM)和凸包算法获取树高、树冠... 以塔里木河下游天然胡杨林为研究对象,应用地基激光雷达扫描胡杨三维点云数据,估算胡杨叶面积指数(LAI)。按照距离河道的远近选取5个监测样地,各样地选取5棵孤立木进行地基激光雷达扫描,利用冠层高度模型(CHM)和凸包算法获取树高、树冠投影面积,采用冠层分析法(VCP)建立胡杨三维体素模型,根据冠层结构估算单棵树叶面积指数,实测值进行拟合验证,并分析叶面积指数与树高、胸径、河道距离、地下水埋深等参数间的相关性。结果表明:VCP模型所得叶面积指数值与实测数据具有显著相关性(R^2=0.959,P<0.01),且估算胡杨叶面积指数精度较高;胡杨叶面积指数与树高、胸径、不同河道距离相关性不显著;但叶面积指数与地下水埋藏深度相关性显著(R^2=0.923,P<0.01)。因此,运用地基激光雷达技术和VCP模型估测胡杨叶面积指数,可效为荒漠河岸林光合、蒸腾作用以及生物量、碳储量估算等研究提供技术支撑。 展开更多
关键词 塔里木河下游 胡杨 地基激光雷达 叶面积指数
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基于无人机激光雷达的冠层高度产品验证 被引量：1
4
作者 刘兵兵 魏建新 《南方农机》 2022年第14期136-140,共5页
激光雷达是一种新兴的遥感技术,利用其可以获取高精度的森林冠层高度。本研究概述了现有的各种测量森林冠层高度的技术手段,然后利用塞罕坝机械林场的无人机激光雷达数据,对30 m空间分辨率的全球森林冠层高度产品(简称GFCH)进行了验证... 激光雷达是一种新兴的遥感技术,利用其可以获取高精度的森林冠层高度。本研究概述了现有的各种测量森林冠层高度的技术手段,然后利用塞罕坝机械林场的无人机激光雷达数据,对30 m空间分辨率的全球森林冠层高度产品(简称GFCH)进行了验证。结果表明,该产品与激光雷达获取的冠层高度相关性较弱(R^(2)=0.24),且该产品精度偏低(RMSE=5.58 m),这主要与反演该产品时输入模型的数据质量有关。 展开更多
关键词 机载激光雷达 冠层高度 点云
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基于PLUS-InVEST模型的新疆生产建设兵团碳储量时空演变及预测
5
作者 薛杨 马松梅 +3 位作者 雷诚 马佳正 乔玉洁 张灵燕 《石河子大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期354-365,共12页
土地利用变化是影响碳储量的关键因素,探究二者的相互关系及动态变化对保持区域碳收支平衡具有重要意义。近年来,在自然和人为政策的共同作用下,新疆生产建设兵团土地利用结构变化显著,碳储量也相应发生变化。本研究基于PLUS-InVEST模型... 土地利用变化是影响碳储量的关键因素,探究二者的相互关系及动态变化对保持区域碳收支平衡具有重要意义。近年来,在自然和人为政策的共同作用下,新疆生产建设兵团土地利用结构变化显著,碳储量也相应发生变化。本研究基于PLUS-InVEST模型,评估并预测了新疆生产建设兵团生态系统碳储量时空变化,探究土地利用变化对碳储量的影响。结果表明:(1)2000-2022年草地、耕地和未利用地始终是新疆生产建设兵团的主要土地利用类型,总占比高达95%。近二十年间,耕地和建设用地面积分别是2000年的1.4倍和7.9倍;草地和未利用地分别减少了3310 km^(2)和3380 km^(2);林地面积略微增加;水域面积基本不变;(2)2000-2022年新疆生产建设兵团碳储量先快速上升后略微下降,累计增加1.65×10^(7)t;北疆地区碳储量分布呈现“中西部高,东部低”的特点,南疆地区呈现出“高值区和低值区交错分布”的格局;天山北坡和阿克苏地区是固碳效益变化的敏感区域。(3)各地类变化受自然、社会经济和交通区位因素综合影响,影响程度各异。在自然发展的未来情景中,碳储量预计将呈现下降趋势,而在耕地保护和生态保护的情景下,碳储量则有望实现增长。研究结果可为新疆生产建设兵团土地利用管理决策以及碳储量的提升提供借鉴。 展开更多
关键词 碳储量 土地利用 多情景预测 PLUS模型 新疆生产建设兵团
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新疆天然天山云杉林树高-胸径模型 被引量：1
6
作者 石宇晶 龚丽春 +2 位作者 魏健新 杨秋丽 巴比尔江·迪力夏提 《湖北林业科技》 2024年第6期44-53,65,共11页
为深入研究新疆天山云杉的胸径与树高之间的生长模型,填补相关研究空白,并为天山云杉林分的生长预测及生产经营管理提供有用的参考依据。本研究以天山云杉为研究对象,利用30块样方,每块大小为25 m×25 m天山云杉林调查数据,通过选... 为深入研究新疆天山云杉的胸径与树高之间的生长模型,填补相关研究空白,并为天山云杉林分的生长预测及生产经营管理提供有用的参考依据。本研究以天山云杉为研究对象,利用30块样方,每块大小为25 m×25 m天山云杉林调查数据,通过选用34种生长方程来构建天山云杉树高-胸径生长模型发现,研究表明逻辑斯蒂模型H2表达式为H=1.3+a/(1+b-1 D-c)和混合模型表达式为H=1.3+1/(a+b D-c)拟合效果最佳,调整后的R 2为0.862,RMSE为4.768 m,MAE为3.625 m,SSE为10839.76 m。此外,本研究引入海拔和坡度最为随机效应,构建了非线性混合效应模型,对比AIC、BIC和对数似然值发现基于海拔的非线性混合效应模型效果较优,具有更高的预测精度。 展开更多
关键词 云杉天然林 立地因子 树高-胸径生长模型 非线性混合效应模型 新疆天山
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基于ArcGIS Engine的新疆自然保护区矿产资源信息系统开发 被引量：5
7
作者 杨秋丽 魏建新 《中国矿业》 北大核心 2018年第5期168-172,共5页
为促进新疆自然保护区科学化建设与矿产资源的合理开发利用,实现资源开发与生态环境保护协调发展。本文结合新疆自然保护区和矿产资源的现状,针对保护区矿产资源信息化建设、智能化查询以及管理的需求,将自然保护区管理与矿产资源管理... 为促进新疆自然保护区科学化建设与矿产资源的合理开发利用,实现资源开发与生态环境保护协调发展。本文结合新疆自然保护区和矿产资源的现状,针对保护区矿产资源信息化建设、智能化查询以及管理的需求,将自然保护区管理与矿产资源管理综合起来,打破部门间信息孤岛,保证信息的实时共享。运用Visual Studio 2010集成开发环境下的C#.NET语言与ArcGIS Engine组件式技术进行系统开发,采用C/S结构且选择SQL Server 2008作为后台数据库,对新疆自然保护区和矿产资源信息的查询检索、空间分析、预警预测等功能进行设计开发,促进新疆矿业与自然保护区生态环境的可持续发展。 展开更多
关键词 自然保护区 矿产资源 组件式GIS 信息系统
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地面LIDAR在地籍测量中的应用
8
作者 贾娜娜 魏建新 《湖北农业科学》 2017年第14期2605-2609,共5页
随着科学技术的不断发展与完善,三维激光雷达技术在地籍测量中得到广泛应用。为了更加完善地籍测绘任务,使用地面激光雷达系统对新疆伊犁地区进行地籍测量,通过实例操作,并进行精度验证,最终得到较传统测量更加客观的效果,为地籍测量提... 随着科学技术的不断发展与完善,三维激光雷达技术在地籍测量中得到广泛应用。为了更加完善地籍测绘任务,使用地面激光雷达系统对新疆伊犁地区进行地籍测量,通过实例操作,并进行精度验证,最终得到较传统测量更加客观的效果,为地籍测量提出了一种更加方便、高效率、高精准的测量方法。 展开更多
关键词 地面激光雷达 点云数据 地籍测量 数据处理
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玛纳斯河流域草地覆盖度动态变化及影响因素研究
9
作者 张林 马松梅 +2 位作者 张云玲 雷诚 葛本伟 《石河子大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2023年第6期737-746,共10页
玛纳斯河流域草地覆盖度及其空间异质性的研究,有助于及时掌握干旱半干旱流域草地现状,对进行草地保护、生态恢复及建设具有重要意义。基于流域9类天然草地类型数据,利用2001-2020年MODIS NDVI数据,采用像元二分法模型和趋势分析法分析... 玛纳斯河流域草地覆盖度及其空间异质性的研究,有助于及时掌握干旱半干旱流域草地现状,对进行草地保护、生态恢复及建设具有重要意义。基于流域9类天然草地类型数据,利用2001-2020年MODIS NDVI数据,采用像元二分法模型和趋势分析法分析不同草地类型覆盖度及其动态变化趋势;基于气候、地形、土壤数据,利用地理加权回归模型分析草地覆盖度与自然环境因子的空间异质性。结果表明:(1)近20 a,流域草地覆盖度呈显著增加趋势,年均值为28.78%,增速为0.0032/20 a,高值集中于43.5°N左右的南部山地区,低值集中于北部荒漠区;其中山地草甸覆盖度最高为67.13%,温性荒漠覆盖度最低为23.33%。(2)草地覆盖度提升面积和下降面积分别占流域草地总面积的75.39%与24.31%,其中流域西部的温性荒漠提升面积最广,山地草甸退化最为严重。(3)年平均降水、土壤有机碳含量对草地覆盖度主要为正向影响,年平均气温、海拔变幅、土壤酸碱度、土壤含沙量主要为负向影响。各因子与草地覆盖度的互作表现出明显的空间差异性,在流域北部草地覆盖度受降水和海拔变幅控制作用较为显著,中部主要受气温、降水影响,而南部主要受气温、降水和土壤含沙量的影响。 展开更多
关键词 草地覆盖度 玛纳斯河流域 趋势分析 地理加权回归
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基于CLUE-S模型的博斯腾湖流域土地利用变化情景模拟 被引量：11
10
作者 李晓蕾 魏建新 +2 位作者 徐丽萍 位宏 薛凯 《石河子大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2019年第3期345-352,共8页
区域土地利用演变是一个复杂的多因素综合作用下的非线性变化过程,通过土地利用变化模型去深入理解这种演变过程、特点以及未来变化趋势是一种有效的技术手段。以典型干旱区绿洲--博斯腾湖流域为研究区,运用CLUE-S模型,并结合Logistic... 区域土地利用演变是一个复杂的多因素综合作用下的非线性变化过程,通过土地利用变化模型去深入理解这种演变过程、特点以及未来变化趋势是一种有效的技术手段。以典型干旱区绿洲--博斯腾湖流域为研究区,运用CLUE-S模型,并结合Logistic回归分析、情景分析等方法,模拟了博斯腾湖流域2030年不同情景方案下的土地利用空间分布格局。结果表明:(1)以2010年土地利用数据为基准模拟的2015年土地利用格局,模拟正确比例为91.05%,Kappa指数为0.895,模拟效果良好,表明CLUE-S模型在博斯腾湖流域具有良好的土地利用变化模拟能力。(2)在不同模拟情景方案下,城建用地和耕地面积都将持续增长,新增城建用地和耕地主要是在现有基础上向外延伸;草地面积也有一定程度的增加,但增速明显放缓;林地和水域面积将继续萎缩。3种情景方案下的研究区土地利用空间分布格局存在较大差异。该研究可为博斯腾湖流域土地资源合理配置及生态保护提供理论参考。 展开更多
关键词 CLUE-S 情景模拟 土地利用 博斯腾湖流域
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