森林生物量估算中模型不确定性分析

单木生物量估算是区域森林生物量估算的基础.量化单木生物量模型中各种不确定性来源,分析各不确定性来源对森林生物量估算的影响,可为提高森林生物量估算精度提供理论依据.基于52株杉木地上部分生物量实测数据,建立杉木单木地上部分生物量一元与二元模型.在两种模型形式下,根据临安市2009年森林资源连续清查数据中杉木实测数据,分析单木生物量模型中所包含的2种不确定性,即模型参数不确定性和模型残差变异引起的不确定性.最后利用误差传播定律计算单木生物量模型总不确定性.结果表明,基于一元生物量模型的临安市杉木生物量估计均值为6.94 Mg/hm2,由一元模型残差变异引起的生物量不确定性约为11.1％,模型参数误差引起的生物量不确定性约为14.4％,一元生物量模型估算合成不确定性为18.18％.基于二元生物量模型的临安市杉木生物量估计均值为7.71 Mg/hm2,模型残差变异引起的不确定性约为7.0％,模型参数误差引起的不确定性约为8.53％,二元生物量模型估算合成不确定性为11.03％.研究表明模型参数不确定性随建模样本的增加逐渐降低,当建模样本由30增加到40再增加到52时,一元生物量模型模型参数不确定性分别为20.26％、16.19％、14.4％,二元生物量模型分别为13.09％、9.4％、8.53％.此外,建模样本的增加对残差变异不确定性也有一定影响,当建模样本由30增加到42再增加到48时,一元模型残差变异不确定性分别为15.2％,12.3％和11.7％;二元模型残差变异不确定性分别为13.3％,9.4％和8.3％.在2种不确定性来源中模型参数不确定性对估计结果影响最大,其次为模型残差变异.由于模型残差变异、参数不确定性与建模样本有关,因此可以通过增加建模样本来减小模型参数不确定性.二元生物量模型总的不确定性要低于一元生物量模型.