[发明专利]使用如由叶面积指数测量的林分发育特性的森林管理系统和方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请是2011年3月30日提交的美国专利申请序列号No.13/076,086的部分继续申请，上述美国专利申请的全部内容通过引用并入于此。

技术领域

在此公开的技术涉及用在森林管理中的计算机系统，特别是涉及用于识别未按预期生长的林分或其一部分和/或用于对林分给出造林治理建议的系统。

背景技术

在林业产品的商业生长和采伐中，未来不是在预定时间简单地种植和采伐树木。相反，在其生长周期期间，可以将许多造林技术应用于林分以便实现特定类型的林业产品的最佳产量。这些技术可以包括所需树木的选择性间苗、移除竞争树木、灌木丛或其他植被、施加肥料等等。

主动管理林业面临的一个困难是了解哪些林分未按预期生长，由此可能需要施肥、间苗或应用其他造林技术。森林管理的常规方法是将护林人员派遣到林分以实体考察该林分并且如果需要则建议应用一种或多种造林技术。尽管这种方法对相对小的森林来说起作用，但实体检查可能在大的地理面积上延伸的大的商业森林的所有面积成本过高。此外，即使实体检查是可能的，但考察人员通常不会提早知道在其检查前林分的状况如何。因此，工作人员通常必须回到具有适当设备的地方以便执行建议的造林技术。

附图说明

图1示例出根据所公开的技术的实施例，用于评估林分生长如何和/或识别出可能需要应用一种或多种造林技术的计算机系统；

图2示例出对多种不同林分，叶面积指数与林分的年龄的关系的典型曲线；

图3示例出根据所公开的实施例所产生的图，其根据所公开的技术的实施例识别表现超佳（overperforming）和/或表现欠佳（underperforming）的树木林分或其一部分的位置；以及

图4是根据所公开的技术的一个实施例所执行的步骤的流程图，以便识别表现超佳和/或表现欠佳的树木林分和/或建议用于该林分的造林治理。

具体实施方式

如上所述，护林人员和林业产品公司所面临的一个挑战是以成本有效的方式，确定树木的林分生长如何。如果已知林分未按预期生长，则护林人员可以建议将一项或多项造林治理应用于该林分以便改善其生长特性。尽管护林人员如果实体检查林分，则能确定林分状况，但通常成本过高，并且由于不同护林人员如何解释林分的状况，实际上是主观的，并且有时实际上不可能实体检查森林中的每一林分的每一英亩。此外，即使实体检查林分并且护林人员做出将应用的特定造林技术的建议，但护林人员可能手边不易于具有适当的设备以便应用所建议的技术。因此，护林人员必须带适当的设备返回来应用所建议的技术，由此增加森林管理所需的整体成本和时间。

为解决这些问题和其他问题，所公开的技术是一种计算机系统，操作用来估计森林中的树木林分或其一部分生长如何。在一个实施例中，该计算机系统识别未按预期生长的林分以便护林人员能建议将一项或多项造林治理应用于该林分。

在一个实施例中，计算机系统使用遥感数据来确定林分是否按预期生长。以大于预期的速率生长的林分分类为表现超佳林分，而以低于预期的速率生长的那些则被分类为表现欠佳林分。

尽管表现超佳林分可能需要应用造林治理似乎反直观，但这些林分通常包含不期望树木或能由遥感仪器检测到的并且与林分的期望树种竞争的其他植被。因此，应用于这些林分的治理通常包含通过间苗、施加除草剂或其他植被控制法，移除不期望的树木或竞争植被。另一方面，表现欠佳林分可能指示出由于昆虫、疾病、火灾或与未能被遥感仪器检测到的不期望植被（例如如果在冬季时间采集，则未被遥感数据检测到的落叶树种）竞争而导致的致命性问题。应用于表现欠佳林分的治理可以包括移除不期望的植被和/或向林分施加肥料。

根据所公开的技术的一个实施例，通过将林分的当前叶面积指数与预期的叶面积指数相比较，来确定森林中林分生长得如何。在一个实施例中，叶面积指数由遥感数据测量。图1示例出用于根据遥感数据来估计林分生长如何的系统。如所示，林分10种植有期望的树种20。此外，林分可能包括可能由例如自然播种所形成的一种或多种不期望的树种30。不期望的树种30会与将在该林分中生长的期望树种20竞争光、养分和水。此外，林分10可能包括也会与期望树种20竞争水和养分等等的诸如灌木等等的植被40。