基于GIS與ANN的康平縣森林景觀生態(tài)結(jié)構(gòu)分析及景觀指數(shù)建模.pdf

1、本研究在GIS的支持下，結(jié)合康平縣森林資源二類調(diào)查數(shù)據(jù)，運(yùn)用景觀生態(tài)學(xué)原理和方法，對(duì)康平縣的森林景觀要素組成結(jié)構(gòu)、景觀的異質(zhì)性、景觀斑塊規(guī)模、形狀及景觀空間分布格局進(jìn)行了分析，并在此基礎(chǔ)上，運(yùn)用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分別建立了分維數(shù)和多樣性指數(shù)的BP網(wǎng)絡(luò)模型。研究結(jié)果如下： (1)景觀異質(zhì)性分析結(jié)果表明，康平縣森林景觀組成以闊葉林為主，未成林地、宜林地和針葉林地景觀規(guī)模僅次于闊葉林景觀，為該地區(qū)重要的資源斑塊。 (2)景觀要素斑塊

2、規(guī)模中闊葉林地斑塊最多，苗圃地和輔助生產(chǎn)林地規(guī)模最小，各類斑塊的極差都較高，顯示出斑塊大小的分化更強(qiáng)烈。 (3)景觀要素斑塊粒級(jí)結(jié)構(gòu)呈不對(duì)稱分布，面積小于10hms的小斑塊占景觀斑塊總數(shù)的82.67％，中、大斑塊占到16.29％，而面積大于50hm～的超大斑塊和巨斑塊僅占1.04％，因此景觀整體屬于細(xì)粒結(jié)構(gòu)。 (4)各森林景觀類型之間的形狀指標(biāo)比較分析表明，灌木林地的形狀最復(fù)雜，而喬木經(jīng)濟(jì)林地和無立木林地，形狀規(guī)整，邊緣

3、形狀簡(jiǎn)單。 (5)森林景觀空間分布格局結(jié)果表明輔助生產(chǎn)林地分離度最高，針葉林地、未成林地、宜林地和闊葉林地分離度較小，均在0.5以下，不同斑塊類型間差異很大，說明分離度與人類活動(dòng)密切相關(guān)。 (6)在對(duì)康平縣森林景觀生態(tài)結(jié)構(gòu)分析的基礎(chǔ)上，以海拔H、居民點(diǎn)個(gè)數(shù)J和距河流湖泊距離L為輸入向量，以分維數(shù)F和多樣性指數(shù)S為輸出向量，分別構(gòu)建了結(jié)構(gòu)為3：S：1的多輸入單輸出BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。 (7)以60個(gè)樣本為訓(xùn)練樣本，對(duì)

4、所建模型進(jìn)行反復(fù)的訓(xùn)練比較，得適宜的模型結(jié)構(gòu)均為3:3:1，分別取名為Fnet和Snet，訓(xùn)練的均方差性能函數(shù)mse分別為0.00235547和0。0437107，擬合精度分別為96.41％和75.72％，說明所建模型的擬合理論值與實(shí)際值吻合較好。 (8)用17個(gè)檢驗(yàn)樣本分別對(duì)所建分維數(shù)和多樣性指數(shù)的BP網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行檢驗(yàn)，檢驗(yàn)精度分別為95.72％和72.27％，結(jié)果表明網(wǎng)絡(luò)收斂效果理想，泛化能力強(qiáng)，能夠模擬生態(tài)環(huán)境要素對(duì)森林景