一种基于模糊物元的刚性防浪林的树种选样方法技术

本发明专利技术涉及一种基于模糊物元的刚性防浪林的树种选样方法选样方法，属于防浪林技术领域。本发明专利技术通过建立树种五维矩阵，通过对五矩阵隶属度判断适宜栽种的树种，再对适宜树种赋权并对优劣树种进行排序，得出刚性防浪林的最佳选样树种。利用相对隶属度计算公式确定不适宜树种。确定评价指标权重后，运用模糊物元模型计算其余树种的适宜度，进而给出最优的刚性防浪林的最佳选样树种。与现有技术相比，该方法避免了耗费人力、物力和财力进行不同植物的种植试验，也避免了刚性防浪林规划时的主观经验的错误判断，能方便决策者迅速的做出防浪林树种选样的正确决策，具有很强的实用性和广泛的适用性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于模糊物元的刚性防浪林的树种选样方法
本专利技术涉及一种基于模糊物元的刚性防浪林的树种选样方法选样方法，属于防浪林

技术介绍
营造刚性防浪林是延长河湖堤防寿命、增强抗洪能力、改善当地环境、维护生态平衡的一项生态、经济和社会效益显著的生物工程措施，具有投资少、作用大、性能强、易于普遍推广等优点。但影响防浪林树种选择的因素非常复杂。目前，在很多相关的研究中提出了许多评价指标。作为一个种植在堤防迎水侧的特殊林带，季节性的耐淹能力，发达的根系，大的树冠，好的枝条柔韧性是防浪林树种选择的基本要求。因此，选择合适的防浪林树种成为一项复杂的技术问题，有必要建立一套刚性防浪林的树种选样方法技术。
技术实现思路
本专利技术针对上述不足提供了一种基于模糊物元的刚性防浪林的树种选样方法。本专利技术采用如下技术方案：本专利技术所述的一种基于模糊物元的刚性防浪林的树种选样方法，选样步骤如下：1)、将刚性防浪林树种的适宜性作为物元，选定连续淹没15天成活率、主根长度、胸径、冠幅、枝条柔韧性等作为评价指标，并给定评价标准；假定待选的刚性防浪林树种的数量定义为n，则可将第1个树种的上述5个指标的指标值分别记为x11，x12，x13，x14，x15；将第2个树种的上述5个指标的指标值分别记为x21，x22，x23，x24，x25；依此类推，将第n个树种的上述5个指标的指标值分别记为xn1，xn2，xn3，xn4，xn5；即可建立如下5维初始矩阵：2)、将步骤1)中第j(j＝1,2,…,5)个指标的最适宜的临界值记作xaj，不适宜的临界值记作xbj；通过如下公式计算每个树种每个指标的相对隶属度：式中rij为第i个树种的第j个指标的相对隶属度；3)、根据步骤2)中计算得到相对隶属度进行筛选与判断；若树种中指标j的相对隶属度为0，则判断该树种为该地区刚性防浪林的不适宜树种，舍弃不适宜树种。4)、将第j个指标的权重记作wj,通过如下模糊物元模型公式计算每个树种的适宜度ui：5)、将步骤4)计算得到的各待选树种的适宜度从大到小排序，适宜度最大的树种即该地区刚性防浪林的最佳选样树种。本专利技术所述的基于模糊物元的刚性防浪林的树种选样方法，所述的指标中续淹没15天成活率、主根长度、胸径、冠幅、枝条柔韧的权重值分别被定义为0.22，0.2，0.2，0.2，0.18；通过步骤4)和权重值计算进行比较得出每个树种用于该防浪林的适宜值。本专利技术所述的基于模糊物元的刚性防浪林的树种选样方法，所述的评价树种的适宜性分为最适宜、一般适宜，不适宜三个等级；所述的最适宜等级中树种淹没15天成活率大于95％，主根长度大于1.5m，胸径大小大于0.2m，冠幅大小大于4.5m，枝条柔韧度大于0.9；所述的不适宜等级中树种淹没15天成活率小于75％，主根长度小于0.6m，胸径大小小于0.1m，冠幅大小小于1.5m，枝条柔韧度小于0.4；所述的一般适宜等级中树种淹没15天成活率大于75％小于95％，主根长度大于0.6m小于1.5m，胸径大小大于0.1m小于0.2m，冠幅大小大于1.5m小于4.5m，枝条柔韧度大于0.4小于0.9。有益效果本专利技术提供的基于模糊物元的刚性防浪林的树种选样方法，该方法将刚性防浪林树种的适宜性作为物元，选定连续淹没15天成活率、主根长度、胸径、冠幅、枝条柔韧性等作为评价指标，并给定评价标准。利用相对隶属度计算公式确定不适宜树种。确定评价指标权重后，运用模糊物元模型计算其余树种的适宜度，进而给出最优的刚性防浪林的最佳选样树种。与现有技术相比，该方法避免了耗费人力、物力和财力进行不同植物的种植试验，也避免了刚性防浪林规划时的主观经验的错误判断，能方便决策者迅速的做出防浪林树种选样的正确决策，具有很强的实用性和广泛的适用性。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的和技术方案更加清楚，下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本专利技术的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术提供的基于模糊物元的刚性防浪林的树种选样方法，该方法将刚性防浪林树种的适宜性作为物元，选定连续淹没15天成活率、主根长度、胸径、冠幅、枝条柔韧性等作为评价指标，并给定评价标准。利用相对隶属度计算公式确定不适宜树种。确定评价指标权重后，运用模糊物元模型计算其余树种的适宜度，进而给出最优的刚性防浪林的最佳选样树种。作为改进的是，考虑防浪林的防浪要求，所述评价指标包括连续淹没15天成活率、主根长度、胸径、冠幅、枝条柔韧性。其中连续淹没15天成活率是指某一树种的单纯林被连续淹没15天时的成活的棵数占总棵数的比例；主根长度是指成年树木的平均主根长度；胸径是指离地面以上1.3米高处的成年树木树干的直径；冠幅是指成年树木树冠的南北和东西方向宽度的平均值；枝条柔韧性是指树木枝条在受波浪力变形后不易折断的性质。作为改进的是，评价树种的适宜性分为最适宜、一般和不适宜三个等级，当某树种的连续淹没15天成活率大于95％，主根长度大于1.5m，胸径大小大于0.2m，冠幅大小大于4.5m，枝条柔韧度大于0.9时，则该树种为刚性防浪林的最适宜树种；当某树种有指标如连续淹没15天成活率小于75％，主根长度小于0.6m，胸径大小小于0.1m，冠幅大小小于1.5m，枝条柔韧度小于0.4，只要有一个指标不满足，则该树种则是刚性防浪林的不适宜树种。实施例一：步骤1，假定有7个待选的刚性防浪林树种，其分别为柳树、枫杨、杨树、池杉、落羽杉、黄山栾树和杜仲。共确定5个适宜性评价指标，其分别为连续淹没15天成活率、主根长度、胸径、冠幅、枝条柔韧性。本实施例中各树种的各指标值如表1所示。表1不同树种的指标值步骤2，将评价树种的适宜性分为最适宜、适宜、一般和不适宜三个等级，适宜性评价标准如表2所示。表2防浪林树种适宜性标准指标最适宜一般不适宜连续淹没15天成活率/％[95,100][75,95)[0,75)主根长度/m[1.5,+∞)[0.6,1.5)(0,0.6)胸径/m[0.2,+∞)[0.1,0.2)(0,0.1)冠幅/m[4.5,+∞)[1.5,4.5)(0,1.5)枝条柔韧性[0.8,1][0.4,0.8)[0,0.4)步骤3，如权利要求3所示，xaj分别为95，1.5，0.2，4.5，0.8；xbj分别为0.75，0.6，0.1，1.5，0.4。运用相对隶属度公式分别计算各树种各指标值的隶属度rij，如表3所示。表3相对隶属度步骤4，确定不适宜树种根据相对隶属度结果，若发现有某个树种的某个指标的相对隶属度为0，则直接判断该树种为该地区刚性防浪林的不适宜树种，不适宜树种不参与后续的计算。根据表3，可知池杉、黄山栾树和杜仲的树种的隶属度中有0，所以这三种树种不能作为该河流刚性防浪林的选样树种。步骤5，各指标的权重分别为0.22，0.2，0.2，0.2，0.18。根据模糊物元模型，计算其余每个树种的适宜度如表4所示。可见柳树的适宜度最大，为1。这表明柳树是是该河流刚性防浪林的最佳选样树种。表4刚性防浪林树种模糊优选结果树种柳树枫杨杨树落羽杉适宜度10.7320.9430.本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于模糊物元的刚性防浪林的树种选样方法，其特征在于：选样步骤如下：1)、将刚性防浪林树种的适宜性作为物元，选定连续淹没15天成活率、主根长度、胸径、冠幅、枝条柔韧性等作为评价指标，并给定评价标准；假定待选的刚性防浪林树种的数量定义为n，则可将第1个树种的上述5个指标的指标值分别记为x11，x12，x13，x14，x15；将第2个树种的上述5个指标的指标值分别记为x21，x22，x23，x24，x25；依此类推，将第n个树种的上述5个指标的指标值分别记为xn1，xn2，xn3，xn4，xn5；即可建立如下5维初始矩阵：

【技术特征摘要】
1.一种基于模糊物元的刚性防浪林的树种选样方法，其特征在于：选样步骤如下：1)、将刚性防浪林树种的适宜性作为物元，选定连续淹没15天成活率、主根长度、胸径、冠幅、枝条柔韧性等作为评价指标，并给定评价标准；假定待选的刚性防浪林树种的数量定义为n，则可将第1个树种的上述5个指标的指标值分别记为x11，x12，x13，x14，x15；将第2个树种的上述5个指标的指标值分别记为x21，x22，x23，x24，x25；依此类推，将第n个树种的上述5个指标的指标值分别记为xn1，xn2，xn3，xn4，xn5；即可建立如下5维初始矩阵：2)、将步骤1)中第j(j＝1,2,…,5)个指标的最适宜的临界值记作xaj，不适宜的临界值记作xbj；通过如下公式计算每个树种每个指标的相对隶属度：式中rij为第i个树种的第j个指标的相对隶属度；3)、根据步骤2)中计算得到相对隶属度进行筛选与判断；若树种中指标j的相对隶属度为0，则判断该树种为该地区刚性防浪林的不适宜树种，舍弃不适宜树种。4)、将第j个指标的权重记作wj,通过如下模糊物元模型公式计算每个树种的适宜度ui：5)、将步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：董增川，徐伟，周悦，王建婷，任杰，韦一鸣，张方煜，董宁澎，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32