[发明专利]一种森林间伐方法及系统

权利要求书

1.一种森林间伐方法，其特征在于，所述间伐方法包括如下步骤：

计算生长后的森林的每一株树木的竞争指数；

按照间伐木蓄积量小于生长蓄积量的原则，选取竞争指数较大的树木作为预采伐木，组成预采伐木集合；

对所述预采伐木集合中的候选树木按照排列组合的方式建立不同组合的间伐经营方案，获得间伐经营方案集合；

采用模拟退火算法，从所述间伐经营方案集合中选取最优间伐经营方案；

根据所述最优间伐经营方案对所述森林进行间伐；

所述采用模拟退火算法，从所述间伐经营方案集合中选取最优间伐经营方案，具体包括：

从所述间伐经营方案集合中随机选取一个间伐经营方案，作为候选间伐经营方案；

计算按照所述候选间伐经营方案间伐后的森林的目标函数值作为初始的当前最优方案的目标函数值；

从所述间伐经营方案集合中剩余的间伐经营方案中随机选取一个候选间伐经营方案；

计算按照所述候选间伐经营方案间伐后的森林的目标函数值；

判断按照所述候选间伐经营方案间伐后的森林的目标函数值与当前最优方案的目标函数值的差值是否小于零，得到第二判断结果；

若所述第二判断结果表示按照所述候选间伐经营方案间伐后的森林的目标函数值与当前最优方案的目标函数值的差值小于零，则将所述候选间伐经营方案设置为当前最优方案；

若所述第二判断结果表示按照所述候选间伐经营方案间伐后的森林的目标函数值与当前最优方案的目标函数值的差值不小于零，则判断公式exp(tmp-ans)/T＜rand(0,1)是否成立，得到第三判断结果，其中tmp和ans分别表示候选间伐经营方案和当前最优方案的目标函数值，T表示模拟退火算法中的温度参数；

若所述第三判断结果表示公式exp(tmp-ans)/T＜rand(0,1)成立，则将当前最优方案设置为优选方案，并添加至优选方案集合中，将所述候选间伐经营方案设置为当前最优方案；

判断迭代次数是否小于10，得到第四判断结果；

若所述第四判断结果表示迭代次数小于10，则令迭代次数的数值增加1，返回步骤“从所述间伐经营方案集合中剩余的间伐经营方案中随机选取一个候选间伐经营方案”；

若所述第四判断结果表示迭代次数不小于10，判断T的数值是否大于温度临界值，得到第五判断结果；

若所述第五判断结果表示T的数值大于临界温度值，则将迭代次数的数值设置为0，将T的数值设置为T*r，返回步骤“从所述间伐经营方案集合中剩余的间伐经营方案中随机选取一个候选间伐经营方案”，其中，r表示下降比例参数；

若所述第五判断结果表示T的数值不大于临界温度值，则将当前最优方案设置为优选方案，添加至优选方案集合；

从所述优选方案集合中选取目标值最小的优选方案作为最优间伐经营方案。

2.根据权利要求1所述的一种森林间伐方法，其特征在于，所述计算生长后的森林的每一株树木的竞争指数，具体包括：

利用公式，计算距离第i株树木的竞争指数，其中，CI_i表示第i株树木的竞争指数，n表示距离第i株树木最近的n株树木，D_i和D_j分别表示的第i株树木和距离第i株树木最近的n株树木中的第j株树木的胸径，L_ij表示第i株树木和距离第i株树木最近的n株树木中的第j株树木之间的距离。

3.根据权利要求1所述的一种森林间伐方法，其特征在于，所述按照间伐木蓄积量小于生长蓄积量的原则，选取竞争指数较大的树木作为预采伐木，组成预采伐木集合，具体包括：

计算生长前的森林的蓄积量和生长后的森林的蓄积量；

根据所述生长前的森林的蓄积量和生长后的森林的蓄积量，计算生长蓄积量；

按照竞争指数从大到小的顺序对森林中的树木进行排序；

计算间伐前m株树木后的森林的蓄积量；

根据生长后的森林的蓄积量和间伐前m株树木后的森林的蓄积量，计算间伐木蓄积量；

判断所述间伐木蓄积量否小于所述生长蓄积量，得到第一判断结果，

若所述第一判断结果表示所述间伐木蓄积量小于所述生长蓄积量，则令m的数值增加1，返回步骤“计算间伐前m株树木后的森林的蓄积量”；

若所述间伐木蓄积量不小于所述生长蓄积量，则将前m株树木设置为预采伐木，组成预采伐木集合。