[发明专利]一种森林间伐方法及系统

说明书

本发明提出了一种森林间伐方法及系统。本发明首先根据竞争指数确定预采伐木，保证森林的可持续发展，然后获取不同的间伐经营方案，然后利用模拟退火算法确定最优间伐经营方案，避免了间伐方案选择的过程中的局部最优解的技术缺陷，提高了最优间伐方案获取的有效性，本发明解决了现有技术中凭借单次的经营决策分析，难以适应森林可持续发展的技术缺陷，并提高了最优间伐方案获取的有效性。

技术领域

本发明涉及森林经营管理技术领域，特别是涉及一种森林间伐方法及系统。

背景技术

森林多目标经营优化的研究由来已久，从传统的数学模型，如线性规划、目标规划和动态规划到现代的人工智算法，如蒙特卡洛算法、禁忌搜索和遗传算法。但森林经营是一项复杂的科学系统工程，涉及到政治、经济、社会和技术的各个方面，仅凭一次的经营决策分析，难以适应森林可持续发展，连续动态地经营是森林经营的一种常态。

发明内容

本发明的目的是提供一种森林间伐方法及系统，以适应森林可持续发展，实现森林的连续动态地经营。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种森林间伐方法，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。

可选的，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。

可选的，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，则将前前m株树木设置为预采伐木，组成预采伐木集合。

可选的，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；