基于GIS的森林资源神经网络动态预测理论与实践研究

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1、西北师范大学硕士学位论文基于GIS的森林资源神经网络动态预测理论与实践研究姓名：朱瑜馨申请学位级别：硕士专业：自然地理学指导教师：赵军2003.5.1摘要地理髂悫系统扶∞世纪∞年饯饕芽，经过30多每鳇发展、搂广秘应用，以数攥采集、露储、警理、蠢谗梭素与搿援能辕黩功能鸯主豹传境GIS已经不熊满足社会稻隧域鹰豁续袭袋在窆溺势辑、禳测鬏掇、辖蘑凌繁等方垂麓需求，GIS与专家祭绫、棒经熬络鹩结会或湾G嚣薪戆黢袋趋势之一。谂交谯蠢究或瓣宁爰森林资源德凌管理倍感系统静萋磷主，莱趣天王神经瓣终(ArtificialNeuralNetwork，鬻称ANN)方法对森棒资源诵燕瞽蘧蔼

2、患系统虢森棒资源预浏模黧进静裙步探讨。模梨簿j褥GIS赎理鏊磁数搭、胃橇豫输浅强溅结莱，糕掰天王神经铡结模型来扩展O搐黧离鞴动决策凌煞。入工神经附络从∞世纪40年代的荫芽瓣今天的汗发瑶裔横漤激及猩应用中穰掭实际遴行情况)c寸稹囊、簿滋的改造，已藐广泛斑用予各种行业。人工种经随络憝入类在甜其大脑神经阐络认识穰解的基础上人工构造的能够实观某种功能瀚菲线性葫力系统，是理论他的人脑神缎两络的数学模型，怒基于模仿大脑神经湖络结构嗣功能而建波的～种信患处避系统。人工神经网络方法是基于实例的方法，不需要考虑数学模型的内部结构，不需要假设前提祭件，不嚣要人为地确定豳子权璧，作为一

3、个照箱综合地映射出研究对敷的整体性，建模简单。论文采用改进了的兰艨误麓反魁传撵神经网络(Back-PropagationNetwork，简称BP踺络)模型，以誊辩遥域林场必例，对森栋资源进行了预测。舅法上采用含有动爨勰孑媳爨逶艨谖憋学习率的变学习率算法对网络进行学习训练，以提辩网络的学_习逮嶷，弗曩霹以增挺算；袅她霹擞性。论文农嚣人残究戏果豹基础上，总结了豢捧炎源鞭测熬基本愿路，分摄比较了多势颈测方法，建壹GIS空瓣数摄露，慈怒GIS窆阕分据方浚，_；c

4、实验嚣瑷状遴撂谨徐，在疆款译输懿蕊戳上掇遗了基-T"GlS靛大江斡经爨络动态疆测模型熬邂谂与穷法。论文巾痘震A

5、墨种经翊缝滚费颈测蒋多步鞭溺方法，势剐巢燕5-25-5_穰4-10-I穗缝掰络壤梅建立寨骏送鳃稃5令龄缀静薷获薰预浏楱鍪与有耩逢瑟积鞭溅模黧，谈溺了襄验嚣2000-2004笮巍棒释龄斑蓄稷豢鞭及有秫缝瑟获。经避傍粪翁粱与GM(I，1)模黧蓣溺结栗瀚魄较分桥，蓄穰登GM

6、。本项研究中，基于GIS的神经网络预测模型主要侧重的是地理实体数量时间结构序列，模型结合森林资源复杂的空间和属性特征，不仅使用了GIS关系数据库中的属性时间序列值，同时也使用了一定的空间模型，实现了空间模型与属性模型的有效结合。在程序的实现上采用MATLAB开发环境，其中的神经网络工具箱以人工神经网络理论为基础，构造了网络分析和设计的许多工具函数。运用神经网络工具箱进行预测研究，程序代码书写简便，与VB开发语言集成方便，预测过程易于实现。论文最后根据预测结果及实验区实际情况提出了相应的林业发展对策，总结了基于GIS的森林资源神经网络动态预测模型的特点与不足。关键词

7、：人工神经网络时间序列滚动预测多步预测UAbstractGISoriginatedin1960s，withthedevelopmentandapplicationofmorethan30yearsthetraditionalGISwhichfunctionsaregathef，storage，management，queryandvisualoutputofdatacan’tmeetwiththedemandsofsocialandregionalsustainabledevelopment．IntegrationbetweenGISwithexpeasystem

8、andANNbecomesoneoftendency．ThesisprimarilystudiespredictionmodeloftheforestresourCesinventorymanagementinformationsysteminANNbasedOnfinishedinformationsystemoftheforestresourcesinventorymanagementofNingXiaHui—autonomousregion．Byprimarydataprocess，visualoutputofGISandANNmodel，thesishas

9、expan