[发明专利]防护林体系垂直配置方法

说明书

技术领域

本发明涉及林业垂直配置技术领域，尤其涉及一种防护林体系垂直配置方法。

背景技术

防护林体系垂直配置是防护林体系营造的关键。它不仅关系到防护林的形成、生产力、经济效益，更影响防护林体系的结构、稳定性和防护效益。要想充分发挥防护林涵养水源、保持水土效应的作用，必须营造乔、灌、草相结合的多树种、多层次的异龄混交林结构。在人为活动频繁、水土流失严重的山区，要实行封山育林、育灌、育草，以改善林分使其形成多层次结构，从而提高其蓄水保土功能。在相同土壤、地形、气候条件下，森林防护机能的大小是由林分结构特征决定的。树种组成、林分密度和层次是水源涵养林、水土保持林结构中起主导作用的因素。现有的防护林体系垂直配置方法通常是通过经验和专家知识确定，或根据现状来定性的确定。这种方法经验型较强，难以合理进行防护林体系的垂直配置。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：如何提供一种合理的防护林体系垂直配置方法。

(二)技术方案

为解决上述问题，本发明提供了一种防护林体系垂直配置方法，该方法包括步骤：

S1.根据待配置区域的植被分布情况，对候选建群物种进行聚类分析；

S2.根据步骤S1的聚类分析结果，进行所述区域的防护林体系垂直配置。

其中，步骤S1进一步包括步骤：

S1.1确定所述候选建群物种；

S1.2确定分类的综合变量；

S1.3采用k-均值聚类分析算法，确定簇数。

其中，步骤S1.2中分别以海拔、全氮、坡度、水分作为环境因子进行分类。

其中，步骤S1.2还包括设置对综合变量分类的环境阈值的步骤，根据候选建群物种分布的样方环境值，且各环境值的并集，所得环境值的极大和极小值为综合变量的各环境阈值。

其中，步骤S1.3进一步包括步骤：

S1.31随即指定k个簇(c₁，c₂，...，c_k)；

S1.32对每一个样本X_i，找到离它最近的簇c_i，并将该样本分配到c_i，标明类S_i；

S1.33将每一个簇移动到其标明的类的中心；

S1.34根据下式计算偏差：

D=Σi=1kΣXi-Ci|Xi-ci|]]>

其中，1≤i，j≤n，1≤k≤n，簇

c_i为每个簇中数据点的均值，m为第k簇包含的样本数，k为簇的个数；

S1.35若D值收敛，则输出(c₁，c₂，...，c_k)并结束，否则，返回步骤S1.32。

(三)有益效果

本发明的防护林体系垂直配置方法，由于根据该区域的植被分布情况对候选建群物种进行k-均值聚类分析，在任一环境因子梯度上，候选物种被分为3-5个簇，并根据每个组群的分布特点，选定最佳分布物种，进而确定出该区域防护林体系垂直配置，能够合理的确定出该区域防护林体系垂直配置。

附图说明

图1为依照本发明一种实施方式的防护林体系垂直配置方法流程图。

具体实施方式

本发明提出的防护林体系垂直配置方法，结合附图及实施例详细说明如下。

聚类分析是将数据分类到不同的类或簇的一个过程，所以同一个簇中的对象有很大的相似性，而不同簇间的对象有很大的相异性，聚类分析的目标就是在相似的基础上收集数据来分类。