数学建模：森林健康问题

ITJAVA小李 2018-08-31 05:06:53

森林健康问题
“健康森林”是西方国家针对人工造林林分结构单一，森林病虫害防治能力、水土保持能力弱等提出来的一个营林理念，倡导通过对森林的科学营造和经营，合理配置林分结构，实现森林病虫害自控、水土保持能力增强和森林资源产值提高，保持森林生态系统的稳定性、生物多样性，增强森林自身抵抗各种自然灾害的能力，满足人类所期望的多目标、多价值、多用途、多产品和多服务的需要。专家指出，在健康森林中, 林分空间结构比较合理，并非一定没有病虫害、没有枯立木、没有濒死木，而是它们发生在一个较低的层次上，对于维护健康森林中的生物链和生物多样性、保持森林结构的稳定是有益的。一个健康的森林不会因为人类的有限活动而受到根本影响，会保持着森林自身的良好状态。
森林择伐既是森林社会功能性的一部分, 也是调整林分空间结构、保持可持续性的重要手段之一。如过于稠密将导致许多林分滋生昆虫和疾病, 而通过抚育间伐可调整林分空间结构,改善林分卫生状况,防止病虫害发生与蔓延。实践表明，合理的择伐还能提高树种多样性。
现建一个模拟经济健康型人工林场，种植云南松、思茅松、冷杉及其它如柚木、黑黄檀、榧木黄菠萝等珍贵树种和一些多年生植物；其中云南松、思茅松、冷杉约占林场面积75%，其它树种等占25%。若林场长约1000M，宽约500M。假设不考虑树种生长期的枯死率，请根据各树种的生长情况及成材标准(附录1)，做如下工作：
1. 给出健康森林的一个合理的评价指标体系。
2、设计一个初期种植和管理计划，使林场在20年或更长时期保持较好的健康结构；
3、在一个采伐期，根据你的计划，设计云南松、思茅松、冷杉的最优择伐方案(不考虑更新)。
4. 如果你是林场主人，你是否有更有效的树种和多年生植物配置方案。并给出理由。
附录1：参考数据

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qq_42576758 2018-11-06

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同学请问这个题你们完成了吗可不可以指导一下

___紫菜 2018-09-06

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引用 2 楼 qq_39225637 的回复:

应该是重邮的了

重邮怎么样

十八画圣 2018-09-06

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应该是重邮的了

qq_35722796 2018-09-04

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你是重邮的孩子吧

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糖尿病是世界上的慢性病之一，有 2.46 亿人患有这种疾病，根据世界卫生组织 (WHO) 的报告，到 2025 年，这一数字将增加到 3.8 亿。许多其他使人衰弱和严重的健康问题可能如果这种疾病没有得到诊断或仍然不明，则会进一步发展。机器学习 (ML) 技术现在被用于教育、医疗保健、商业、推荐系统等各个领域。医疗保健数据复杂且维数高，并且包含不相关的信息——因此，预测准确度低。本研究使用了皮马印第安人糖尿病数据集，它包含 768 条记录。首先，将缺失值替换为中位数，然后进行线性判别分析。使用 Python 编程语言，结合五种分类算法应用特征选择技术：支持向量机 (SVM)、多层感知器 (MLP)、逻辑回归、随机森林和决策树。本文的目的是比较不同的分类算法，以便更准确地预测患者的糖尿病。应用 K 折交叉验证，考虑 k 为 2、4、5 和 10。采用的性能参数为：准确度、精度、召回率、F 分数和曲线下面积。我们的研究发现，MLP 分类器的最高准确率为 78.7%，召回率为 61.26%，准确率为 72.45%，k = 4 时 F1 得分为 65.97%。

ENVI　　ENVI (The Environment for Visualizing Images)是美国ITT Visual Information Solutions公司的旗舰产品。ENVI由遥感领域的科学家采用IDL开发的一套功能强大的遥感图像处理软件；它是快速、便捷、准确地从地理空间影像中提取信息的首屈一指的软件解决方案，它提供先进的，人性化的使用工具来方便用户读取、准备、探测、分析和共享影像中的信息。今天，众多的影像分析师和科学家选择ENVI来从地理空间影像中提取信息。已经广泛应用于科研、环境保护、气象、石油矿产勘探、农业、林业、医学、国防&安全、地球科学、公用设施管理、遥感工程、水利、海洋，测绘勘察和城市与区域规划等行业。　　创建于1977年的RSI（现为ITT Visual Information Solutions公司）已经成功地为其用户提供了超过30年的科学可视化软件服务。目前ITT Visual Information Solutions的用户数超过150,000，遍布于80个国家与地区。从2000年开始连续三年，ENVI被美国国家影像制图局（NIMA）等权威机构组织的Passfind项目遥感影像系统评比当中被评为“最佳的遥感目标识别软件”。2004年RSI公司并入上市公司ITT公司，并于2006年5月正式成立ITT Visual Information Solutions公司，ENVI&IDL的发展步伐更加有利与快捷，更多的新功能与算法加进到新版本中。　　强大的影像显示、处理和分析系统　　ENVI包含齐全的遥感影像处理功能：常规处理、几何校正、定标、多光谱分析、高光谱分析、雷达分析、地形地貌分析、矢量应用、神经网络分析、区域分析、GPS联接、正射影象图生成、三维图像生成、丰富的可供二次开发调用的函数库、制图、数据输入/输出等功能组成了图像处理软件中非常全面的系统。　　ENVI对于要处理的图像波段数没有限制，可以处理最先进的卫星格式，如Landsat7、 IKONOS、SPOT, RADARSAT, NASA, NOAA, EROS和TERRA，并准备接受未来所有传感器的信息。　　强大的多光谱影像处理功能　　ENVI能够充分提取图像信息，具备全套完整的遥感影像处理工具，能够进行文件处理、图像增强、掩膜、预处理、图像计算和统计，完整的分类及后处理工具，及图像变换和滤波工具、图像镶嵌、融合等功能。ENVI遥感影像处理软件具有丰富完备的投影软件包，可支持各种投影类型。同时，ENVI还创造性地将一些高光谱数据处理方法用于多光谱影像处理，可更有效地进行知识分类、土地利用动态监测。　　更便捷地集成栅格和矢量数据　　ENVI包含所有基本的遥感影像处理功能，如：校正、定标、波段运算、分类、对比增强、滤波、变换、边缘检测及制图输出功能，并可以加注汉字。ENVI具有对遥感影像进行配准和正射校正的功能，可以给影像添加地图投影，并与各种GIS数据套合。ENVI的矢量工具可以进行屏幕数字化、栅格和矢量叠合，建立新的矢量层、编辑点、线、多边形数据，缓冲区分析，创建并编辑属性并进行相关矢量层的属性查询。　　ENVI的集成雷达分析工具助您快速处理雷达数据　　用ENVI完整的集成式雷达分析工具可以快速处理雷达SAR数据,提取CEOS信息并浏览RADARSAT和ERS-1数据。用天线阵列校正、斜距校正、自适应滤波等功能提高数据的利用率。纹理分析功能还可以分段分析SAR数据。ENVI还可以处理极化雷达数据，用户可以从SIR-C和AIRSAR压缩数据中选择极化和工作频率，用户还可以浏览和比较感兴趣区的极化信号，并创建幅度图像和相位图像。　　地形分析工具　　ENVI具有三维地形可视分析及动画飞行功能，能按用户制定路径飞行，并能将动画序列输出为 MPEG 文件格式，便于用户演示成果。　　准备您的影像　　ENVI提供了自动预处理工具，可以快速、轻松地预处理影像，以便进行查看浏览或其他分析。通过ENVI，您可以对影像进行以下处理：　　•正射校正　　•影像配准　　•影像定标　　•大气校正　　•创建矢量叠加　　•确定感兴趣区域（ROIs）　　•创建数字高程模型（DEMs）　　•影像融合，掩膜和镶嵌　　•调整大小，旋转，或数据类型转换　　探测影像　　ENVI提供了一个直观的用户界面和易用的工具，让您轻松、快速地浏览和探测影像。您可以使用ENVI完成的工作包括：浏览大型数据集和元数据，对影像进行视觉对比，创建强大的3D场景，创建散点图，探测像素特征等。　　分析影像　　ENVI提供了业界领先的图像处理功能，方便您从事各种用途的信息提取。ENVI提供了一套完整的经科学实践证明的成熟工具来帮助您分析影像。　　数据分析工具　　ENVI包括一套综合数据分析工具，通过实践证明的成熟算法快速、便捷、准确地分析图像。　　•创建地理空间统计资料，如自相关系数和协方差　　•计算影像统计信息，如平均值、最小/最大值、标准差　　•提取线性特征　　•合成雷达影像　　•主成分计算　　•变化检测　　•空间特征测量　　•地形建模和特征提取　　•应用通用或自定义的滤波器　　•执行自定义的波段和光谱数学函数　　光谱分析工具　　光谱分析通过像素在不同波长范围上的反应，来获取有关物质的信息。ENVI拥有目前最先进的，易于使用的光谱分析工具，能够很容易地进行科学的影像分析。ENVI的光谱分析工具包括以下功能：　　•监督和非监督方法进行影像分类　　•使用强大的光谱库识别光谱特征　　•检测和识别目标　　•识别感兴趣的特征　　•对感兴趣物质的分析和制图　　•执行像素级和亚像素级的分析　　•使用分类后处理工具完善分类结果　　•使用植被分析工具计算森林健康度　　共享您的信息　　ENVI能轻松地整合现有的工作流，让您能在任何环境中与同事们分享地图和报告。所处理的图像可以输出成常见的矢量格式和栅格影像便于协同和演示。　　自定义您的地理空间影像应用　　ENVI建立于一个强大的开发语言—IDL之上。IDL允许对其特性和功能进行扩展或自定义，以符合用户的具体要求。这个强大而灵活的平台，可以让您创建批处理、自定义菜单、添加自己的算法和工具，甚至将C++和Java代码集成到您的工具中等。　　自2007年起，与著名的GIS厂商ESRI公司开展全面战略合作，ENVI Reader for ArcGIS模块让ArcGIS系列软件全面支持ENVI的数据格式，最新版本ENVI4.5完全支持ArcGIS的Geodatabase等。

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