森林资源动态监测原理与方法

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1、第15卷第4期南五，~品位大学学报Vo1.15No.4,.:1991年口月Journal，川NII"iingForcstryUniversityDcc.1991森林资源动态监测原理与方法朱明德h(林学系)摘要本文从原理上阐述与森林资现动态监测有关的几个主要问题，兼评系统动力学模型.关键词森林资源;系统动力学模型;动态监测中固分类号S757.24、.大规模森林资源动态监测工作在我国已进行了10余年时间，目的是要掌握森林资源现状和动态，为各级决策机构提供正确决策与有效管理的科学依据.本文从原理上阐述与森林资源动态监测有关的几个主要问题，兼评系统动力学模型.希望这能有助于我国森林资源动态监测沿着科

2、学的轨道前进.1动态系统2自然界和人类社会客观存在的动态系统常可分为两类:一是确定性动态系统，.二是随机性动态系统.两者是根据系统的输出特性划分的，不是根据输入划分的.但在特殊情况下，一个确定性系统可以产生出随机行为.简单的力学、机械、电学系统，仓库系统，银行存款系统等是典型的确定性动态系统.森林资源系统，生态系统等是典型的随机性动态系统.两种动态系统有着本质的差别，主要表现在系统状态的特征上.对比如下(表1):褒1动态系统对比褒、‘Table1TheωmparlsoatableofdyaamfcIylteml动态系统状态输入输出关系原因结局再现性各时刻状态值确定性确定定律般确定唯一确定可可

3、直接量测随机性随机统计确定多种可能不可未必能直接量测由表1知，一个系统，如其状态是非随机确定性状态，状态序列是非随机序列，原因确定，结局也唯一确定，能以实验手段重复再现，则可认为是确定性动态系统.一个系统，如其状态是随机性状态，状态序列是随机序列，原因确定，结局具有多种可能，不能以实验手段重复再现，则可认为是随机性动态系统.总之，不论是确定性还是随机性动态系统，都是客观存在的，都可作为监翻对象.收稿日期1991-02-0478南京林业大学节报第IS卷第4期2动态调查方法正确的森林资源动态调查是客观认识森林资源系统耐基础.数学模型的模拟、计算机模拟等都是以调查数据为依据的.如果缺少必要的可靠调

4、查数据，仅凭数学模型模拟、计算机模拟，得不出可信监测结果.森林资源调查包括静态调查与动态调查.动态调查有3种方法:一是全面动态调查方法.它属非随机动态调查方法，例如小班全林定时观测等.二是典型动态调查方法.它属非随机动态调查方法，例如典型标准地走时定点观测等.三是随机动态调查方法.例如随机样地定时定点观测与随机样地定时不定点观测.三种动态调查方法提供三种不同性质的动态数据.它们有着本质的差别，对比如下(表2):表2动态调查方法对比囊Table2Tbecompari&o皿tableofdyaamicmeasuratioamethods动态调查方法动态数据仿ìt.预测区间慨率保证主观性适用范围

5、全面非随机不考虑不考虑不存在一切动态系统典型非随机给不出谈不上显著确定性动态系统随机随机能绘出•能绘出不显著随机性动态系统由表2看出，三种动态调查方法有着各自特定的适用范围.森林资源动态调查是森林资源动态监测的主要方法与基础.3动态数学模型、动态数学模型是反映一个动态系统各状态变量问关系的数学描述式，通常可分为两种.一是确定性动态数学模型，二是随机性动态数学模型.确定性微分方程，确定性差分方程，包括由此导出的系统动力学模型，是典型的确定性动态数学模型.随机性微分方程，随机性差分方程，回归方秤，包括由确定性微分方程及确定性差分方程导出的回归方程，是典型的随机性动态数学模型.两者有着本质的差别，

6、主要表现在模型变量的特征上.对比见表3.、襄3动态戴学模型对比表Table3Thecompari田DtableofdYDamicmathmaticsmodels动态数学模型描述对象数据建摸准则表达式模型变量输入输出功用确定性确定性徽分唯一确定性动态系统确定性定律、需要非随机确定描述决策控制差分方程确定随机性随机性徽分多种描述.预测随机fl动态系统随机性最小二乘法随机确定差分方程可能决策、控制由表3可得到下列3点结论:(l)不同的动态系统应采用不同的动态数学模型描述.确定性动态系统的行为或状态，应采用确定性动态数学模型描述;随机性动态系统的行为或状态，应采用随机性动态",1991年(总第50期

7、);t明德:森林资源动态监测原理与方法79数学模型描述.(2)大地域森林资源系统是典型的随机性动态系统，应采用随机性动态数学模型描述.(3)如果采用确定性动态数学模型描述随机性动态系统，官将与随机性动态系统的状态、特征相悖.确定性动态数学模型中的状态变量，在特定时刻是非随机的确定性变量.随机性动态系统的状态，在特定时刻是槌机状态.两者属不同范畴，有本质差别，不可等间，不可取代.如果将两者人为地等同、取代，那将