[发明专利]一种天然成过熟林无人机协同树种生长模型最佳择伐方法

摘要

本发明公开了一种天然成过熟林无人机协同树种生长模型最佳择伐方法。该发明运用无人机对天然成过熟林进行摄影，获取影像数据制作出DOM图；通过DOM图获取单个树木的冠径D，同时结合树种生长模型，计算出树木的胸径d，树高H和材积量V；把冠径D和胸径d作为人工神经网络+遗传算法的输入量，△d作为输出量可构建出一个模型；通过该模型把其他树木的冠径D和胸径d输入计算出该树木胸径变化量△d；依据树木单位面积上的生长量为最小值时即为择伐目标树，求出K棵择伐木，并使得K棵择伐木的材积量不超过该小班年度生长量当K棵择伐木的材积量等于该小班的林木年度生长量时即为最佳择伐方案。

主权项

1.一种天然成过熟林无人机协同树种生长模型最佳择伐方法，其特征是：(1)针对不同的树种，利用已知树种的生长模型：D＝a₁d^b可推导出该树种每个立木的胸径：可推导出树木的高度为：进而可推导出树木的材积量为：(2)通过无人机搭载摄像机镜头对天然成过熟林进行摄影，利用无人机摄影得到的航天影像数据制作DOM图，通过制作的DOM图进而可以得到该小班内的单木树冠和冠径D，选取一定数量的立木样本，将该样本中的每个立木的冠径D和胸径d通过人工神经网络+遗传算法可构建出一个求解胸径变化量△d的模型，将其他树木的冠径D和胸径d输入模型，可求解得其他立木胸径变化量△d；(3)依据公式：可求得每个树木单位面积上的生长量，当△mi为最小值时，则说明该树木材积增长量最小即为择伐目标树，以此类推进而求得在小班中要择伐的K棵择伐目标树，并使K棵择伐木的材积量不超过该小班林木年度生长总量，当(V：K棵择伐木材积量，△M为小班林木年生长总量)即为小班最佳择伐方案；(4)对择伐之后的小班进行林分密度评估，兼顾树种优化配置比例，记补植棵数为r，使得应用数式计算出补植棵树r；记该林分补植后的最佳密度为N，应用数式N＝15(n₁‑k+r)(棵/hm2)可计算出该林分补植后的最佳密度N；(5)统计出本固定样地年度总生长量△M，择伐棵数K和补植棵树r以及该林分补植后的最佳密度N。