14.7. Lesson: 森林参数的计算

估算森林参数是森林资源清查的目标。继续上一课中的示例，您将使用在现场收集的库存信息来计算森林参数，首先是整个森林，然后是之前数字化的林分。

The goal for this lesson: 计算总体水平和林分水平的森林参数。

14.7.1. 基本信息 Follow Along: Adding the Inventory Results

实地考察小组访问了森林，并在您提供的信息的帮助下，收集了每一块样地的森林信息。

大多数情况下，信息将被收集到现场的纸质表格中，然后输入到电子表格中。样地信息已被压缩为 .csv 可以在QGIS中轻松打开的文件。

继续学习有关设计库存的课程中的QGIS项目，您可能已将其命名为 forest_inventory.qgs 。

首先，将样例地块测量添加到您的QGIS项目中：

  1. 去 Layer ► Add Layer ► Add Delimited Text Layer... 。

  2. 浏览到该文件 systematic_inventory_results.csv 位于 exercise_data/forestry/results/ 。

  3. 请确保 Point coordinates 选项已选中。

  4. 将坐标的字段设置为 X 和 Y 菲尔兹。

  5. 单击 OK 。

  6. 出现提示时，选择 ETRS89 / ETRS-TM35FIN 作为CRS。

  7. 打开新层的 Attribute table 看看这些数据。

您可以在文本文件中读取样地测量中包含的数据类型 legend_2012_inventorydata.txt 位于 exercise_data/forestry/results/ 文件夹。

这个 systematic_inventory_results 您刚刚添加的层实际上只是 .csv 文件。在继续之前，请将库存结果转换为真实的空间数据集：

  1. 右键单击 systematic_inventory_results 一层。

  2. 浏览至 exercise_data/forestry/results/ 文件夹。

  3. 为文件命名 sample_plots_results.shp 。

  4. 检查 Add saved file to map 。

  5. 移除 systematic_inventory_results 来自您的项目的图层。

14.7.2. 基本信息 Follow Along: Whole Forest Parameters Estimation

你可以从一些有趣的参数的清查结果中计算出整个森林面积的平均值，比如每公顷的蓄积量和树干数量。由于系统样地代表相等的面积，您可以直接计算每公顷的材积和茎数的平均值。 sample_plots_results 一层。

属性计算向量层中某个字段的平均值 Basic statistics 工具：

  1. 打开 Vector ► Analysis Tools ► Basic statistics for Fields 。

  2. 选择 sample_plots_results 作为 Input Vector Layer 。

  3. 选择 Vol AS Target field 。

  4. 单击 OK 。

森林的平均蓄积量是 135.2 m3/ha 。

你可以用同样的方法计算茎的数量的平均值， 2745 stems/ha 。

../../../_images/statistics_pvol-pstem.png

14.7.3. 基本信息 Follow Along: Estimating Stand Parameters

您可以利用这些相同的系统样地来计算您之前数字化的不同林分的估计值。一些林地没有得到任何样地，对于那些你不会得到任何信息。你可以在计划系统盘点时计划一些额外的样地，这样现场团队就会为此测量一些额外的样地。或者，你可以稍后派遣一个实地小组来估计丢失的森林林分，以完成林分清单。然而，仅使用规划的地块，您就可以获得大量摊位的信息。

您需要的是获得每个林木林分内样地的平均值。当您要根据信息的相对位置合并信息时，可以执行空间关联：

  1. 打开 Vector ► Data Management ► Join attributes by location 工具。

  2. 集 forest_stands_2012 作为 Target vector layer 。要获得其结果的层。

  3. 集 sample_plots_results 作为 Join vector layer 。要从中计算估计值的层。

  4. 检查 Take summary of intersecting features 。

  5. 选中该选项可仅计算 Mean 。

  6. 将结果命名为 forest_stands_2012_results.shp 并将其保存在 exercise_data/forestry/results/ 文件夹。

  7. 最后选择 Keep all records... ，这样你可以在以后查看哪些展台没有得到信息。

  8. 单击 OK 。

  9. 出现提示时，接受将新层添加到项目中。

  10. 关闭 Join attributes by location 工具。

打开 Attribute table 为 forest_stands_2012_results 并回顾一下你得到的结果。请注意，许多林地都有 NULL 作为计算的值，这些都是没有样地的。将它们全部选中并在地图中查看，它们是一些较小的看台：

../../../_images/stands_no_info.png

现在让我们像以前一样计算整个森林的平均值，只是这一次您将使用林分的平均值作为计算的基础。请记住，在之前的情况下，每一块样地都代表了 80x80 m 。现在，你必须分别考虑每个看台的面积。以这种方式，同样地，以例如立方米/公顷为单位的材积参数的平均值被转换为林分的总材积。

您需要首先计算林分的面积，然后计算每个林分的总蓄积量和树干数量：

  1. 在 Attribute table 启用编辑。

  2. 打开 Field calculator 。

  3. 创建一个名为的新字段 area 。

  4. 设置 Output field type 至 Decimal number (real) 。

  5. 设置 Precision 至 2 。

  6. 在 Expression 方框，写 $area / 10000 。这将计算出以公顷为单位的森林面积。

  7. 单击 OK 。

现在用估计的每个林分的总材积和树干数量计算一个字段：

  1. 为这些字段命名 s_vol 和 s_stem 。

  2. 这些字段可以是整数，也可以使用实数。

  3. 使用以下表达式 "area"  *  "MEANVol" 和 "area"  *  "MEANStems" 分别为总蓄积量和总干重。

  4. 完成后保存编辑。

  5. 禁用编辑。

在以前的情况下，每一块样地代表的面积都是相同的，所以计算一下样地的平均值就足够了。现在要计算估计值，您需要将林分蓄积量或树干数量的总和除以包含信息的林分面积的总和。

  1. 在 Attribute table 对于 forest_stands_2012_results 层，选择包含信息的所有看台。

  2. 打开 Vector ► Analysis Tools ► Basic statistics for fields 。

  3. 选择 forest_stands_2012_results 作为 Input layer 。

  4. 选择 area AS Field to calculate statistics on 。

  5. 查看 Selected features only

  6. 单击 OK 。

../../../_images/stands_area_stats.png

如你所见，看台的总面积是 66.04 ha 。请注意，失踪的林木面积只有大约 7 ha 。

以同样的方式，你可以计算出这些看台的总体积是 8908 m3/ha 而茎的总数是 179594 stems 。

使用来自林地的信息，而不是直接使用来自样地的信息，给出以下平均估计：

  • 184.9 m3/ha 和

  • 2719 stems/ha 。

保存您的QGIS项目， forest_inventory.qgs 。

14.7.4. In Conclusion

您成功地使用系统样地中的信息计算了整个森林的森林估计值，首先没有考虑森林特征，还使用了将航空图像解释为森林林。你还得到了一些关于特定林分的有价值的信息，这些信息可以用来规划未来几年的森林管理。

14.7.5. What's Next?

在接下来的课程中，您将首先从LiDAR数据集创建山体阴影背景，您将使用该数据集准备包含刚才计算的森林结果的地图演示文稿。