1989, 何美成, 关于推定解析木各龄阶树高的方法

� 口 前 , 全国从事第一线林政工作的人员普遮存 在着一个文化水平低 、 基本素质不太理想的 间 , 工作中对法律理解不深 、 执法不严的 现象还是大量存在的 。 应加强对林政执法人 员的培训工作, 清理不合格人员 。 从文化素 质 、 政治思想觉悟和执法等方面 , 要有一个 , 较大的提高 。 这是实现以法治林 的 重 要 因 素之一 。 立法重要 , 执法守 法 更 重 要 。 森 林法已颁布实施多年了 , 然而在实际生产过 程中却没有得到很好的贯彻和落实 , 其原因 之一是没有组成一支很好的执法 队伍 作 保 证 。 培养林业自己的法律人才是一个非常重 要的事情。 在今后 的实际工作中 , 当被告是 不可避免的, 一旦上了被告席 , 领导不可能 放弃其他工作花费很大的精力来单独处理这 类事情, 就要有代理人 , 找律师 , 如果是既世 专业又懂法律的代理人 , 诉讼过程中就不会 听任摆布 , 而有主动权 , 避免失利 。 从过去 的实际情况看 , 法院方面也肯定了这一点。 为此 , 建议县级以上的林业行政主管部门在 普遍提高工作人员法律意识的同时 , 应着重 培养几名工作人员更深入地学习法律、 精通 法律是非常必要的 。 总之 , 在我国加强民主 与法制建设的大 趋势下 , 林业战线不仅要做好充分的思想准 备 , 而且在实际工作上要作好长远的打算 , 尽快完善和建立林业的法律 、 法规 , 提高林 业执法人员的素质 , 真正达到依法治林和依 法护林的目的。 关于推定解析木各龄阶树高的 何美成 �林业部调查规 划 院� 摘典 按照我 国现行树千 解 析 技 术 , 解析木各龄阶树高一般是根据断面 高度以 及 相部两个断面的年 枪 数 之 差 推 定 的 , 我 们将这种方法暂称 为 “传统法 ” 。 成 子 纯 �� �� �� 讨论过用此法推定树 高之误差的性 质和大小 , 提 出 了修正方法 �以下 简称 “修 正法” � 。 司洪生等 �� � � � 探讨过掉子松 解析木龄阶树高误差 , 建立 了回 归修正式 。 � � � � �� � � �� 等试验了估计解析木树 高 的� 种方法 , 认为� � �� � � � �� � � � � 的方法最准 确 。 何令英 �� � � �� 对 成子纯的修正法持否 定态度 , 认为 “图解法 ” 最佳 。 鉴于树干解 析是研 究树木生长的基本方法 , 在生产和科 研中经常采用 , 深入探讨推定各龄阶街高的 方法是很有必妥的。 一 、 传统法推定树离的俱理 众所周知 , 传统法推定树高 , 主要有两 种形式 � 一是将各断面高的年轮数与零号圆 盘年轮数之差 , 作为达到该断面 高 所 需年 数 , 并以该年数及其断面高绘制树高生长曲 线 , 然后从图上查出各龄阶树高, 二是用内 插法计算各龄阶树高 。 这两种形 式 实 质 相 同, 结果相等。 � 由于树干圆盘锯取的位置 , 不可能正好 落在各年的树梢上 , 所以, 用传统法推定树 高 , 势必系统偏大 。 以成子纯 ��� � �� 的�号 解析木为例 , 其树木年龄为�� 年 �零号圆盘 年轮数� , 断面高。� �� 处的年轮数 为� �个 。 根据传统法计算树木达到该断面高所需年数 为�年, 于是 , 推定出 �年生的树高为。� �� , 而实际的高生长� 仅�。� � , 不难 看 出 , 传 统法推定树高偏大 , 主要是因为计算年龄偏 小, 也就是说 , 树木生长到�。 �� 这个高度 , 所盈要的时间不是�年 , 而是在大于 �年和小 。 于�年的某个时候。 � 佣赞阶的材高超过上一日盘 , 乃至上几个四 盘的高度 。 而高度最大值不超过上一圆盘的 规定, 一般不易掌握 。 如果推定树高等于上 一圆盘高度 , 便产生了偏大的误差 �同传统 法 � , 否则 , 将因人而异 , 可能使同一株树 木推定出不同的各龄阶树高 。 二 、 修正法推定树言的俱 � 根据统计原理 , 树木在一年中期生长到 某断面的概率最大 , 故成子纯先生提出按 � � 娜企 �� � � � 。� � �� � 修正树高曲线。 其中, �代表树高, � 表示达 到某断面高所需年数 , 确切地说, 是零号圆 盘年轮数与某断面高年轮数之差 。 由于各年树高 , 不可能恰好在某年 �月 , 或者说在 �� � � � �� 年的时候, 达到某一断 面高度 , 因此, 用修正法推定各龄阶树高也 必然有误差 , 但这种误差不是系统误差 , 面 是有正有负, 且比传统法小得多。 此外 , 修正法同传统法一样 , 把介于两 个断面高之间各年的高生长量看作常数 , 以 各区分段的树高平均年生长爵 代替了树木 受气候、 病虫害、 经费活动和生长阶段不同 等因素影响, 导致各年实际高生长量不可能 完全相等 , 甚至相差很大的生长量 , 也造成 了这类方法推定各龄阶树高的误差 。 � 户 三 、 日娜法推定树离的局限性 何智英先生的 “图解法” 在处理树高受 气候等因素影响时有独到之处 , 其主要依据 是 , 在�个区分段和相邻几年的小范围 内 , 树商生长和直径生长成正比。 其 局 限性 在 于 , 第一 , 不能充分体现高生长受气候等外 部因素影响产生的跳动, 第二 , 在树干大多 数部分相邻 �个年轮之间的宽度 , 上部小 , 下 部大。 因此 , 图解法推定的树高会略偏大 , 第三 , 很多速生树种相邻两圆盘直径大小差 别很小 , 用作平行线的方法 , 就可能使其内 四 、 简介� � �� 等试脸的六种方法 � � � �等 �� � � �� 用乔治亚和北卡罗来纳 两地的火炬松共两套样本 , 试验了推定各龄 阶树高的�种方法 , 其观测样本数里分 别 为 ��� 和�“个 。 为叙述方便 , 只将有关变里作 些说明 。 � � 树木年龄 �� � 第�个回盘的断面高 �� � 第�个圆盘的年轮数 � � 从髓心往外算起的年轮数 , �� � , � ⋯ ⋯ , � 玉 � �。二 与第�个圆盘上第�个年轮对应的 树 木年龄 , 即龄阶年龄 � � � �� � 一 � � � � �� � � � � � 年龄 � � �时的估计树高 �” �等试验的 �种方法如下 � � � 图解法 用各断面高与该断面高的 树木年龄绘制树高曲线 , 然后直接从曲线上 查出某年的树高 , 其表达式可写成 � 。� � � � �� � 该法不同于传统法 , 它将零号圆盘与某 断面高的年轮数之差再加 �作为达到该 断 面 高所需年数 , 所以推定树高系统偏小 。 � � � � � � ��法 �� � � � � 其表达式为 � � , � � � � ��� � � , 一 � , �� �� � 一 � � , � � �� � 这就是传统法的计算式。 � 。 � � � � � � �法 �� � � � � �� � � � � ��� � , 一 � ���� �一 � � � 一 � � � �� � � � � � �� �� �法 �� � � � � � �� � � � � � �� � 一 � �� �� � 一 � �� � � ��一 � ��� � , � 一 ��� 甲一� � 一 � � � � 此法成子纯的修正法雷同。 由 ��� 可式得 � �� �� �� 十丝二卫迈丛丛丝二互吐�� � 一 � �� � �� � 仓 , 饭夕 因�是从橄心向外查数 , 故减去� � � , 等 于 在传统法基础上, 将达到某断面高所需年数增 加了� � �年 。 兹证明如下 � 因为 � � � � � 一 � � � � 所以 � � � � � 一 � � � ‘ �一 � 。 � � � � �一 �� 一 � � � � 。 � � � � �� 一 �� � � � 。� � � � � � � � �� � �法 �� � � � � � �� � � � � ��� � � � � �� � 式中 。 � 树干顶端去皮梢头削度角 � , � 第�个年轮的半径 � 。 比例法 � � , 二 � � � �� � , � 一 � �� �� � � � � � �� � 其中 � � 二第�个年轮的半径 , �二 � , �� 二 , � � “ � 第�个年轮的半径 � � 年轮数 这种方法与何智英的图解法类似 。 � �’� �等对这 �种方法试验的结果表明, � � �� �� �法最准确 , 它所推定的树高与实际 值之间无显著差异 �可靠性 指 标 �� � , ��� � � � �法和� � � �� �� �法精度较低 , 但仍然 是可行的 , 而图解法、 � �� �� �法和比例 法 , ·对树高产生有偏估计 。 五 、 位得商抽的几个问翅 何智英指出 《树干解析的误差及其修正 方法的研究》 �简称 《树》文� 中的儿个问 题, 笔者不敢荀同 , 特提出来供商榷 。 � 。 传统法推定树高的误差 。 无疑, 推 定误差的大小与区分段长度有关 , 一般情况 下 , 其最大误差值不超过一个段长 。 但是, 对于那些速生树种 , 如杉木 、 杨 树 、 刺 槐 等 , 则有可能超过 , 其明显标志是 , 相邻两 断面高的年轮数相等 。 仍以 《树》 文的 � 号 解析木为例 , � � �� 和� � �� 处的年轮数 都等 甲赶个 , 可以推断, 这�� 个年轮中最里面的� 轮, 是在第�年生长的 , 而传统法推算该树 木达到 � � � � 处所需年数为�年, 显然少算了 实际生长所花的时间 , 从而由年龄的负误差 导致了树高的正误差 。 该树�年生的实 际 树 高为� � �� , 推定值比实际值多1.5m , 超 过 了1个区分段长度 。 同样的情况 , 在第6年也 出现了 。 2 . 树高曲线在同一年龄有两个高度 , 表 明树木在该年的高生长通过了2个区分点 , 从而使相邻两断面高的年轮数相等 。 树高生 长愈迅速 , 区分段长度愈短, 出现这种现象 的可能性就愈大 。 根据传统法绘 制这 类 曲 线 , 既不会产生错误 , 又能够充分体现速生 阶段 , 看来还是可行的 。 3 . 既然传统法推定树高系统偏大 , 而 修正法的误差有正有负, 那么后者的误差就 不可能大于前者。 何智英先生 用 其 “ 图 解 法” 的结果 (并非实测值) 与传统法 (曲线 法) 、 修正法进行比较 , 看来是欠考虑的。 此外 , 根据何文图1提供的信息 , 按传 统 法 和修正法推定的树高 (表l) 与何文表3的结 果及图1中的虚线有些出入 , 可能系何 智 英 先生对澎种方法的理解不同.4. 树干解析截取的圆盘个数越多 , 或 者说 , 区分段长度越短 , 各种测定因子的精 度就越高 , 相应的工作量也就越大 , 甚至成倍 增加 , 就树高来说 , 一般要求其侧定误差不 超过0.5m 或0.3m , 倘若树干解析推定树高的 误差能达到这一要求或者略小一点就行了 , 片面追求高精度 , 既不实际 , 也没必要 。此外 , 传统法推定树高 , l m 区分段与Zm 区分 段 的 平均绝对误差之间差别不大 (参见 《树》文 表 1、 表2) , 其原因也许是 , 传统法推定树高最大丧差值可能超过 , 个区分段长度 造成 的。 杉木树高年生长皿大于lm 的可能性 大 , 超过Zm 的可能性却很小 。 而 《树》文表3所 示 lm 区分段的精度高于Zln 区分段 , 说 明 修 正法克服了传统法的某些弊端 。 衰1 何文解析木的推定树 言 单位: m 牟牟盼 伴))) 1 ... 222 333 444 555 666 .777 8 { 999 1000 1111 1222 1333 伶伶统法... O。ZSSS 0 . 5 000 1 . 5 000 2 . 5 000 3 。 5 000 4 。 5 000 D 。 5 000 7 . 5 000 8 。 5 000 9 . 5 000 1 1 。 S DDD 1 2 。 cooo 1 2 。 5 000 ... 正法法 0.劝劝 0.4000 1.0000 2 。 0000 3 . 0 000 4 。 0000 6 . 0 000 7 。 0 000 8 。0 000 9 。 0 000 1 1 。 0 000 1 1 . 8333 1 2 。 5 000 * 即何文表3中的曲线法。 六、 结语与讨论 1。 任何方法推定各龄阶树高都会产生 误差 。 误差来源于方法本身和客观因素影响 树高生长两个方面 。 前者可能导 致 系 统 误 差 , 后者则是随机误差。 推定树高应采用没 有系统误差 , 误差较小的方法 。 增加截取圆 盘的数童 , 可以减小误差 , 但过 多截 取 圆 盘, 将造成人力物力的浪费 , 区分段长度应 根据生产实际来确定 。 2 。 树木生长出现跳动 , 是一种客观存 在 , 没有必要也不应该人为地抹 杀 这 种 现 象, 它们正好反映了各种因素对树木生长的 形响。 因此 , 用 1株解析木代表某一类 型林 木或林分的生长过程缺乏科学依据 , 而大量 的同一类型解析木数据的平均值, 能较好地 反映其客观规律 。 根据统计原理 , 50 株左右 解析木按修正法推定各龄阶树高的平均值, 便是其真值的无偏估计 。 3 。 修正法和C ar m ea n法实质上是同一 种方法。 己经证 明这种方法推定 树 高最 准 确 , 与实际树高无显著差别 , 且简单易行 。 L e n h a r t法 、 N e w b e r r y 法的精度较低, 但仍 可采用 。 传统法即G ra v es 法、 图解 法 和 比 例法则造成较大偏差。 在此 , 笔者建议推广 修正法 , 并进一步试验其它更好的方法。 j 今考文做 〔1〕成子纯 , 19 81 , 树干解析的误差及其 修正方法 的研究‘ 林业并学, ( 4 ) : 4 4 3 一4 4 8 〔2〕司洪生 、 瞿配 东, 1 9 8 4 , 关 于 掉 子松解析木龄阶高误差的探讨 , 林业科技通 讯 , ( 1 2 ) : 1 8 一 2 0 〔s〕D y er , M :’s , B a i l e y , R . L . , 2 9 5 7 , A T e s t o f S i x M e t h o d s f o r E s t i m a t i n g T r u e H e 主g h ts f ro m S t eln A n a ly s is D a t a , F o r e s t S e i e n e e , 3 3 . 3 一 1 3 〔4〕何智英 , 1 9 8 8 , 树干解析中不同 方法推 断树 高误差的探讨 , 林业杆学, ( 2 ) : 2 0 4 一 2 0 8 〔5〕何智英 , 1 9 8 0 , 关于实生衫木 的 树干解析技术 , 林业劫查设计 , ( 3) : 3 3 J 尸 应用动态规划决策林分最佳收获 李炳铁 ‘林业部调查挽划设计院)序 一、 应用劝态规划确定林分, 佳密度 一个整体系统的最佳决策往往包括几个阶段的决策。 动态规划就是通过多阶段决策最终 使整体系统达到最佳状态的一种数学方法。 动态规划用来决策林分密度时 , 按其基本原理 , 将林分生长过程划成几个阶段 , 确定状 态变盆和决策变量 , 以及 目标 , 然后据此建立求解最佳的递推方程 。 3 0