基于隨機(jī)森林算法的落葉松-云冷杉混交林單木胸徑生長預(yù)測
關(guān)鍵詞：林分因子 氣候 隨機(jī)森林 單木胸徑生長
摘要：【目的】單木生長受氣候、林分等多種因子影響,需要利用適當(dāng)?shù)姆椒ɡ迩鍤夂蛞约傲址种杏绊懥帜旧L的主導(dǎo)因子。隨機(jī)森林等機(jī)器學(xué)習(xí)方法提供了一種新的途徑,需要檢驗(yàn)利用隨機(jī)森林算法分析氣候和林分因子對(duì)林木生長影響的可靠性,為森林生長收獲預(yù)估提供新的方法?！痉椒ā恳约质⊥羟辶謽I(yè)局20塊落葉松-云冷杉混交林固定樣地25年(1986—2010年)間連續(xù)調(diào)查數(shù)據(jù)作為研究材料,候選氣候和林分因子52個(gè),利用隨機(jī)森林算法建立了包含氣候和林分的單木胸徑生長模型,分析氣候和林分因子對(duì)單木胸徑年平均生長量的影響:基于52個(gè)超參數(shù)組合(決策樹數(shù)目ntree=1 000、決策樹每個(gè)結(jié)點(diǎn)隨機(jī)選擇的預(yù)測變量個(gè)數(shù)mtry={1, 2,···, 52})構(gòu)建了52個(gè)隨機(jī)森林模型,利用10折交叉驗(yàn)證法分別訓(xùn)練和評(píng)估52個(gè)隨機(jī)森林模型;基于完整數(shù)據(jù)集,利用最優(yōu)隨機(jī)森林模型分析自變量對(duì)單木胸徑年平均生長量影響的相對(duì)重要性以及偏依賴關(guān)系。【結(jié)果】ntree=1 000、mtry=12所對(duì)應(yīng)的模型是52個(gè)模型中具有最佳泛化能力的模型,該模型具有最大的交叉驗(yàn)證決定系數(shù)R2cv(R2cv=0.54),以及最小的交叉驗(yàn)證均方根誤差RMSEcv、交叉驗(yàn)證平均絕對(duì)偏差MAEcv和交叉驗(yàn)證相對(duì)均方根誤差rRMSEcv(RMSEcv=0.14 cm、MAEcv=0.10 cm、rRMSEcv=50%)。單木胸徑年平均生長量受林分因子的影響極大,相對(duì)重要性超過80.00%。8個(gè)林分因子中,大于對(duì)象木的林木斷面積之和BAL對(duì)單木胸徑年平均生長量影響最大,林分每公頃株數(shù)N對(duì)單木胸徑年平均生長量影響最小,其他因子對(duì)單木胸徑年平均生長量影響介于兩者之間;單木胸徑年平均生長量隨BAL、林分每公頃斷面積BA、N以及林分?jǐn)嗝娣e平均胸徑Dg的增加而下降,隨對(duì)象木胸徑與林分?jǐn)嗝娣e平均胸徑之比RD、林木期初胸徑D0以及對(duì)象木胸徑與林分中最大林木胸徑之比DDM的增加而增加。單木胸
北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)雜志要求:
{1}在本刊發(fā)表文章，需引用本刊至少兩篇最近兩年發(fā)表的論文作參考文獻(xiàn)。
{2}文稿要求論述充分有力，研究方法嚴(yán)謹(jǐn)創(chuàng)新。
{3}來稿文責(zé)自負(fù)，本刊有稿件刪改權(quán)，如不同意，請(qǐng)來稿時(shí)注明。
{4}中文關(guān)鍵詞一般曲3-8個(gè)，選詞要規(guī)范，應(yīng)盡量從漢語工題詞表中選取，英文關(guān)鍵詞應(yīng)與中衛(wèi)關(guān)鍵詞一一對(duì)應(yīng)，不能采用英文縮寫。
{5}文題一般不宜超過30個(gè)字，應(yīng)以簡明、確切的詞語反映文章中最主要的特定內(nèi)容。避免用副標(biāo)題。文題不用非公知公認(rèn)的縮寫或符號(hào)。
注：因版權(quán)方要求，不能公開全文，如需全文，請(qǐng)咨詢雜志社
