森林资源的监测与估计是森林资源管理中的重要内容,森林资源的估计主要是森林(林分)的估计,单株立木材积的测定是林分蓄积估计的基础工作,单株立木材积的测定除了直接测定外,主要是按树种,测树控制因子编制的立木材积表确定立木材积,对大量林木材积的确定,材积表是一种有效的方法。 目前广泛采用的立木材积表有一元立木材积表和二元立木材积表,一元立木材积表的控制因子只有胸径,适用于区域小的范围,二元立木材积表的控制因子有胸径和树高,可适用于大区域的地区,二元立木材积表是编制立木材积表的重要基础,在很多情况下都可用二元立木材积表导算出一元立木材积表。 材积表的编制涉及多种学科如测树学,数学,计算机,生态学等。建国已来,我国对森林资源调查与林业规划投入了大量的人力,物力,材积表的编制已基本形成了较完整的体系,从方法上大部分是按采用选测一定量的树木胸径和树高,应用伐倒分段求出树木体积,再利用这三者之间的关系导算出各树种的二元材积表。 本文论述了有效建模样本的组成,分析了回归模型特点,提出了回归模型的的评价指标,并以广东森林调查资料结合生产实践中常用模型进行了分析应用。说明了非线性模型必须要用加权最小二乘算法,并论证了以模型本身构造权函数就是所要的最佳权函数。总结出编制材积表的基本步骤,并根据此步骤对广东杉木二元立木材积表进行了编制。 应用数学非线性回归理论,以marquardt非线性模型参数辩识为基础,对阻尼最小二乘算法做了改进,提出参数估计新的迭代的公式,分析了估计方法的误差,从而使材积模型的估计精度得到提高,并以山本式二元立木动态材积模型为例对改进的方法进行了检验。以经典抗差理论和最小二乘方法为基础,详细阐述了抗差因子的选取,从抵抗粗差的角度出发,提高了非线性模型在有粗差干扰条件下参数估计的精度,在此基础上提出了抗差估计的迭代公式。 对实际中常用模型进行了分析,比较,评价,从而得出性能最好的一个模型,并应用此模型编制了广东杉木二元立木材积表。 综上所述,本文对材积表编制的基本概念,基本理论,基本步骤进行了详细阐述,在此基础上又提出了编制的一些改进方法。