利用采伐机、遥感与环境数据预测挪威云杉林分中的根腐病材积
应用统计
2021-11-29 v1 机器学习
摘要
与挪威云杉 (Picea abies [L.] Karst.) 相关的根腐病 (BR) 损害在北半球木材生产中造成相当大的经济损失。尽管关于 BR 损害的信息对森林管理中的最优决策至关重要,但森林信息系统中通常缺乏 BR 损害分布图。我们利用 186,026 株立木(皆伐)的采伐机信息、遥感数据和环境数据(如气候与地形特征),在挪威林分级预测了受 BR 损害的木材材积。我们使用了两组预测变量的随机森林 (RF) 模型:(1) 采伐后可用的预测变量(理论情形)和 (2) 采伐前可用的预测变量(制图情形)。我们发现,表征森林成熟度的森林属性,如基于遥感的高度、采伐木材材积和胸高平方平均直径,是最重要的预测变量之一。从机载激光扫描数据和 Sentinel-2 影像获得的遥感预测变量比环境变量更重要。采用留林分交叉验证的理论情形取得了 11.4 的 RMSE(伪 :0.66),而制图情形伪 为 0.60。当以采伐林分的空间相异 k-means 聚类作为交叉验证单元时,制图情形对应的 RMSE 值和伪 分别为 15.6 和 0.37。这表明,关于空间邻近林分 BR 状况的知识对于获得满意的 BR 损害制图误差率具有高度重要性。
引用
@article{arxiv.2107.04316,
title = {Prediction of butt rot volume in Norway spruce forest stands using harvester, remotely sensed and environmental data},
author = {Janne Räty and Johannes Breidenbach and Marius Hauglin and Rasmus Astrup},
journal= {arXiv preprint arXiv:2107.04316},
year = {2021}
}
备注
22 pages, 6 figures, 3 tables