随机森林算法在机载LiDAR数据林分平均树高 估算中的应用研究

采用机载LiDAR数据估算森林结构参数是当前林业遥感中的研究热点。本文以福建省长汀县朱溪河流域为示范区,探讨了随机森林算法（RF）在机载LiDAR数据林分平均树高估测中的适用性。首先,通过渐进三角网（TIN）算法进行点云滤波并获取相应林分样地的植被点云子集和高程归一化的植被点云;然后,从归一化后的植被点云提取出高度分位数变量以及点云统计特征值等24个变量参数;最后,根据提取的变量参数和野外实测林分均高数据建立研究区林分平均高随机森林回归估测模型。研究结果表明,模型估测的样地平均树高与实测值具有明显线性相关关系,线性回归系数为0.938,相关系数达到0.968。对样地的估测精度都在86%以上,总体平均精度达到了93.17%。研究认为,基于植被点云变量参数的随机森林模型估测林分平均树高具有较高的可靠性。     

结合Gabor小波和形态学的高分辨率图像树冠提取方法

树冠信息的遥感提取能有效辅助森林参数反演、林分长势监测、树种识别等森林调查活动。随着遥感信息自动化提取的需求不断加强,本文基于高空间分辨率遥感数据,以滁州市皇甫山林场为研究区域,设计了一种结合Gabor小波和形态学的树冠提取方法。该方法首先采用Gabor小波提取出纹理特征,其次结合K-means聚类分析方法,对PCA降维后的纹理特征向量提取出阔叶林区,最后基于形态学理论降低影像噪声,并利用前景后景标记的分水岭方法进行单木树冠提取。经过与人工解译的树冠信息结果对比发现,在郁闭度较高的阔叶林区,该自动化方法提取树冠精度较高,分割准确率A_d为79.59%,F测度达到了79.00%能有效提供精确的单木树冠信息,为林业经济调查技术的发展具有一定的实践意义。     

高逼真度虚拟森林环境的半球成像方法模拟分析

半球成像方法可广泛应用于植被结构参数及冠层光合有效辐射测量等领域。高逼真度虚拟森林环境的半球成像方法模拟及验证可用于定量评估半球成像方法测量精度及地面验证研究。但高逼真度虚拟森林环境下半球成像方法模拟面临场景复杂度高、面片数巨大、模拟效率低等难题。首先,论文以高逼真度虚拟森林环境构建原理建立了不同林分密度、树木分布模式、场景大小及树木种类等特征的虚拟森林环境库;然后,在采用光线跟踪算法开展半球成像方法模拟时,对比分析了4种数据结构分割平面搜索方法,即空间中分法、对象中分法、启发式排序法和启发式BIN分区法,结果表明,启发式排序法性能最佳;最后,以高逼真度虚拟森林环境库,对比分析了传统方法、Kdtree、BVH、Octree 4种数据结构方案组织、管理单树几何模型及虚拟森林场景两级数据集效率,并选择场景节点遍历数、单树几何模型节点遍历数、单树几何模型遍历数、面片遍历数及平均计算时间等参数作为衡量数据结构组织方案性能的定量化指标,研究发现Kdtree数据结构方案较其他3种数据结构方案更为优越,因此,其可作为高逼真度虚拟森林环境库的半球成像方法模拟之首选。     

基于Rothermel模型的森林火灾模拟算法的改进

我国是一个森林火灾多发的国家,森林火灾不仅破坏森林生态系统、造成林木资源损失,还会威胁到人民的生命财产安全。因此如何快速精确地模拟森林火灾的蔓延过程对于防灾减灾有重大的意义和作用,本文在深入对比了国内外各种森林火灾蔓延模型的基础上,选择了抽象程度较高、顾及因素全面的Rothermel火灾蔓延模型作为本文的应用模型,在模型的应用中改正了森林火灾范围割的缺陷,优化了多着火点同时蔓延时火灾边界计算方法,最终实现森林火灾模拟的功能,满足了森林火灾蔓延模拟实时高效的要求,为管理部门提供可靠的决策支持。     

东北大森林的含义受到质疑

七千里林和路,八千里云和月. 我们在东北森林中穿行,应该说展现在我们面前的大森林,参错罗列,苍苍翠翠,有的令人惊喜,据说那是保护区,但必定太少太少了,更多的是让我们皱眉头.倘若你是坐在办公室听基层汇报,那些振奋人心的数字,如森林覆盖率、复被率、森林蓄积量、生长量等等,都精确到小数点后边的几位数字,向你充分展示出一个积极乐观的森林现状和前景,你也绝不会杞人忧天.     

多种物探手段在贺州地区找水打井中的应用

文章介绍甚低频电磁法、氡气测量法和电阻率测深法在贺州地区找水打井中的应用。多种物探手段相结合的方法可避免单种物探方法的多解性和不确定性,从而获得较为精确的解释,且这3种方法所使用的仪器轻便、操作简单、经济、快捷,是目前找水打井中较为常用的方法,可进一步推广。     

三维激光扫描与气体置换联合测定岩石有效孔隙率

提出了一种利用三维激光扫描和气体置换法测定岩石有效孔隙率的方法。通过三维激光扫描获取岩心总体积,并运用氦气置换法求取岩心有效孔隙率。实验表明,三维激光扫描计算体积较默认计算体积更为精确,体积测量可降低3.92%的误差;扫描体积及表面积随着扫描分辨率的增大而增大;该方法计算得出有效孔隙率较采用默认体积计算值更接近实际情况,针对砂岩样品可降低误差16.550 3%和43.232 6%。      

1990-2050年间贵州省东南部森林植被碳蓄积及固碳潜力分析

本文以贵州省东南部三州为研究区,运用连续生物量转换因子法和平均生物量法,通过2010年森林清查小班数据,建立了24类优势树种的森林植被碳密度与林龄之间的关系。同时,估算了1990-2010年间贵州省东南部森林植被生物量及其碳蓄积量,分析了碳蓄积量的时空变化特征,并预测出2050年该区域森林植被的固碳潜力。结果显示：（1）2010年贵州省东南部森林植被碳蓄积量为106.22 TgC,占贵州省森林植被碳蓄积量的63.01%,占全国森林植被碳蓄积量的1.36%;平均碳密度32.44 MgC/hm²,是贵州省森林植被平均碳密度的93%,全国森林植被平均碳密度的76%,碳密度空间分布呈现由西部向东部增加趋势且东部高于平均水平。（2）1990-2000年间森林植被碳蓄积量增加了30.67 TgC;2000-2010年间森林植被碳蓄积量增加了49.55 TgC,其中,退耕还林导致森林植被碳蓄积量增加了31.09 TgC。（3）以2010年为基准年,假设40 a后贵州省东南部森林面积保持稳定,且不考虑轮伐期的未来情景下,至2050年该区域森林植被碳蓄积量将达到153.38 TgC,其增量可达47.16 TgC,表明贵州省东南部森林具有较大的碳增汇潜力。     

加拿大北方森林火烧迹地遥感分析

森林火灾是加拿大北方森林地区最主要的扰动因素,对北方生态系统起着主导作用。基于MODIS数据,采用全球扰动指数算法(MGDI),对加拿大萨斯喀彻温省和亚伯达省2004-2011年的森林火烧迹地进行检测和分析。通过与MODIS标准火烧迹地产品以及加拿大林业局数据进行比较,扰动指数算法检测的火烧迹地面积比MODIS标准产品更接近于林业局的统计数据。分析表明,在2004-2011年间,由于火灾原因,整个研究区森林面积平均每年减少76.36万hm2,占该区域森林总面积的3.36%。萨斯喀彻温省平均每年燃烧的森林面积为46.83万hm2,亚伯达省为29.53万hm2。其中,2006、2008、2010和2011年是火灾的高峰年份。火烧迹地主要集中在生态交错带的北方保护区、针叶林保护区、针叶林平原区,以及北方平原东北部的伍德布法罗国家森林保护区。     

基于随机森林算法的近地表气温遥感反演研究

近地表气温是城市热环境的重要表征,是改变和影响城区气候的重要因素。为获得空间上连续的近地表气温,本文以北京市为研究区,利用Landsat5/TM数据计算分别得到地表温度、归一化植被指数、改进的归一化差异水体指数、地表反照率、不透水面盖度,并结合气象站点气温和高程作为输入参数建立随机森林模型反演近地表气温。结果表明,随机森林反演的近地表气温平均绝对误差（MAE）为0.80 ℃,均方根误差（RMSE）为1.06 ℃,与传统多元线性气温回归方法相比,平均绝对误差（MAE）和均方根误差（RMSE）分别提高0.06 ℃和0.09 ℃。研究表明,利用随机森林模型反演近地表气温是可行的,并且具有一定的优越性。此外,对随机森林模型的输入参数进行重要性分析,地表温度对气温反演模型的影响最大,其次为高程。     

Thermohaline structure inhomogeneity associated with polynia at the northern margin of Emery Ice-shelf

Based on the hydrographic data in austral summer during the 22nd Antarctic Expedition of China(2005/2006),some features can be found about the northern margin of Emery ice shelf as follows.The heat content in the surface layer(0-50 m) at the eastern end and the western end of the ice-shelf margin is much higher than that at the middle.The upper mixing-layer depth and the seasonal thermocline depth at the middle of the ice-shelf northern margin are much shallower than those at the both ends.However there is much less difference between the middle and the ends in the bottom layer.The remote sensing photos show that the inhomogeneity in the surface-layer water is closely related to the spatial distribution of the floes and polynia in the area.     

Phylogenetic analysis of cultivable bacteria isolated from Arctic sea-ice

Phylogenetic analysis based on 16S rDNA of 8 strains of cultivable bacteria isolated from Arctic sea-ice was studied.The results showed that strain BJ1 belonged to genus Planococcus,which was a genus of low mole percent G C gram-positive bacteria;strain BJ6 belonged to genus Burkholderia of β-proteobacteria and the rest 6 strain all belonged to γ-proteobacteria,of which strain BJ8 was a species of Pseudoalteromonas,strain BJ2-BJ5 and BJ7 were members of genus Psychrobacter.Phylogenetic analysis also indicated that bacteria of genus Psychrobacter of the isolates formed a relatively independent phylogenetic cluster in comparison with other bacteria belonged to genus Psychrobacter.     

Foreword

正Rapid changes of Arctic sea ice cover have been in the focus of the international climate research community in recent years.Quite a few of nations have completed a large number of related surveys and research projects in the Arctic Ocean.Up to now,China has performed six research cruises to the Arctic Ocean resulting in a significant volume of research output.Improved knowledge on the atmospheree-sea ice-ocean interactions in the Arctic is a     

Information for authors

正1 Aims and Scope Advances in Polar Science(APS)is an international,peer-reviewed journal jointly sponsored by the Polar Research Institute of China and the Chinese Arctic and Antarctic Administration.APS is a comprchensive academic journal dedicated to presentation of multi-disciplinary achievements in Arctic and Antarctic expeditions and research.Its primary purpose is to publish achievements in fundamental research,applied     

Advances in Polar Science CONTENTS(Volume 25,2014)

正~~     

Guide to Authors： Journal of Mountain Science

<正>AIMS AND SCOPE(Editorial Policy)The Journal of Mountain Science(JMS)is devoted to mountains and their surrounding lowlands-ecoregions of particular global importance,with a particular emphasis on the important highlands/mountains in the world,such as the Tibetan Plateau,the Himalayas,the Alps,the Andes,the Rockies and many other mountain ranges of our planet.     

Journal of Mountain Science(JMS)

<正>The Journal of Mountain Science(JMS),founded in2004,is an international English-language journal on mountain sciences.JMS is supervised by the Chinese Academy of Sciences(CAS),sponsored by the Chengdu Institute of Mountain Hazards and Environment,CAS,published by Science Press China,and distributed by Springer exclusively throughout the world(excluding Mainland China).The JMS is published bimonthly,fulltexted in SpringerLink and CNKI,indexed/abstracted by     

Exposure ages and radiogenic ages of ureilite(GRV 024516) and ordinary chondrite(GRV 024517) from Antarctica

The GRV 024516 and GRV 024517 meteorite samples collected from Grove Montains,Antactica are ureilite and H5 ordinary chondrite,respectively.Based on the study of mineralogy-petrology,the cosmic-ray exposure ages and gas retention ages of these two meteorites were determinated and calculated.Their cosmic-ray exposure ages are 33.3 Ma,51.7 Ma,and gas retention ages are 1936.8 Ma and 3720 Ma,respectively.The ureilite contains diamond,graphite and amorphous C,which are mainly carrier of noble gases indicating obviously shock metamorphism effects,which induced 40Ar partial loss.The H5 chondrite indicates thermal metamorphism of parent body,its gas retention age fall the range between 3220 Ma and 4510 Ma of the least shocked H5 chondrites