[发明专利]一种公益林质量等级评价方法

权利要求书

1.一种公益林质量等级评价方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)以森林资源二类调查小班数据为基础，结合卫星影像数据，获得森林质量和经营管理质量的评价指标；

(2)使用面积加权平均法将小班指标属性归纳至行政区域指标属性，进而以行政区域为单位，采用因子分析法获得公益林质量得分；

(3)以公益林质量得分平均数±1倍标准差为评定等级划分的标准，将参与评价的行政区域分为高、中、低三个类别。

2.根据权利要求1所述的公益林质量等级评价方法，其特征在于，所述森林质量包括树种结构、郁闭度、森林起源、平均胸径、单位蓄积量、林龄结构、植被覆盖度、高植被覆盖度区最大斑块占景观面积比例指数、高植被覆盖度区斑块平均大小指数、高植被覆盖度区邻近斑块平均最近距离、病虫害等级、火灾等级、森林健康度、坡度、坡位和土层厚度16个评价指标。

3.根据权利要求1或2所述的公益林质量等级评价方法，其特征在于，所述经营管理质量包括事权等级、区位重要性、蓄积动态变化、病虫害发生、火灾发生和公益林投资效益6个评价指标。

4.根据权利要求3所述的公益林质量等级评价方法，其特征在于，

树种结构、郁闭度、森林起源、平均胸径、单位蓄积量、林龄结构、病虫害等级、火灾等级、森林健康度、事权等级、坡度、坡位和土层厚度13个指标由森林资源二类调查小班现状数据获得；

植被覆盖度、高植被覆盖度区最大斑块占景观面积比例指数、高植被覆盖度区斑块平均大小指数、高植被覆盖度区邻近斑块平均最近距离4个指标由卫星影像数据采用像元二分法获得；

近10年病虫害发生和火灾发生2个指标由统计获得；

区位重要性以小班到区域主要交通干线、重要景区和自然保护区的直线距离表示，通过统计获得；

蓄积动态变化通过近10年两期森林资源二类调查数据获得；

公益林投资效益基于近10年经营管理投入与公益林森林质量产出，通过数据包络分析得到。

5.根据权利要求3所述的公益林质量等级评价方法，其特征在于，所述步骤(1)中评价指标的具体评价方式如下：

树种结构：分类变量，将树种结构以阔叶林、针阔混交林、针叶林、毛竹林、灌木林进行分类，分别赋值为10、8、6、4、2；

郁闭度：数值变量，林分郁闭度的高低，体现了森林的生物量水平，能够反映整体质量的好坏；

森林起源：分类变量，把公益林分为天然林和人工林两种类型，将天然林和人工林分别赋值为10和5；

平均胸径：数值变量，平均胸径是林分生产力的具体表现；

单位蓄积量：数值变量，单位面积活立木蓄积量是反映林分质量的重要指标，指标值越大，表明现状森林资源越丰富，林分生产力越高，生态效益越好；

林龄结构：类别变量，分为幼龄林、中龄林、近熟林、成熟林、过熟林5个龄组，分别赋值为2、10、8、6、4；

植被覆盖度：数值变量，基于卫星影像采用像元二分法获得，是单位面积内植被冠层垂直投影所占的百分比，对森林物种多样性、水土流失、林内小气候形成等都有重要作用，对森林健康有重要影响；

最大斑块占景观面积比例指数：数值变量，指植被覆盖度大于75％区域中的最大斑块占据整个景观面积的比例；

斑块平均大小指数：数值变量，指植被覆盖度大于75％区域的总面积除以该类型的斑块数目，其值代表一种平均状态，反映了景观异质性；

邻近斑块平均最近距离：数值变量，指植被覆盖度大于75％区域斑块离散程度，其值越大，说明同类型斑块间相隔距离越远，分布较离散；反之，则说明同类型斑块间艰巨近，呈团聚分布；

病虫害等级：类别变量，林木受各种病害的严重程度，分为无、轻、中、重4个等级，分别赋值为10、7.5、4.5、2；

火灾等级：类别变量，林木遭受火灾危害的严重程度，分为无、轻、中、重4个等级，分别赋值为10、7.5、4.5、2；

森林健康度：类别变量，根据林木的生长发育、外观表象特征及受灾情况综合评定森林健康状况，分为健康、亚健康、中健康、不健康4个等级，分别赋值为2、5、7.5、10；

坡度：数值变量，坡度越小，水土流失减缓，土壤较为深厚，利于林木的生长，林分质量越好；

坡位：类别变量，分脊、上、中、下、谷、平地及全坡7个类型，划分为5个等级，山谷下部为I级，中部和全坡为II级，上部为III级，山脊为IV级，分别赋值为10、7.5、4.5、2；

土层厚度：数值变量，土层的厚度直接影响林木的生长速度；

事权等级：类别变量，分为国家级公益林和省级公益林2类，分别赋值为10和6；

区位重要性：数值变量，以小班到区域主要交通干线、重要景区和自然保护区的直线距离来确定林地区位重要性；

蓄积动态变化：数值变量，以近10年前后两期森林资源二类调查数据为准，计算单位面积蓄积量变化值；

病虫害发生：数值变量，以行政区域为单位统计近10年病虫害发生面积，求得每亩发生率；

火灾发生：数值变量，以行政区域为单位统计近10年森林火灾发生面积，求得每亩发生率；

经营投资效率：数值变量，基于近10年经营管理投入与公益林森林质量产出，通过数据包络分析得到公益林经营投资效率。

6.根据权利要求3所述的公益林质量等级评价方法，其特征在于，所述步骤(2)包括如下步骤：

(2-1)：使用面积加权平均法将小班指标属性归纳至行政区域指标属性，得到参评指标值，

Y_ij＝(S₁×X_1j+S₂×X_2j+S₂×X_2j+S₃×X_3j+S₄×X_4j+S₅×X_5j+S_i×X_ij)S

式中，Y_ij为第i个区域第j个评价指标值，S_i为第i个小班面积，X_ij为第i个小班第j个评价指标值，S为第i个区域小班总面积；

(2-2)：对参评指标值进行因子分析，得到因子旋转载荷矩阵和因子得分系数矩阵，利用各个指标的标准化数值和权重系数值，计算各行政区域公益林质量得分情况，

λ＝λ₁+λ₂+λ₃+λ₄+λ₅+λ_i

式中，λ_i为第i个公因子特征向量值，F_i为第i个公因子的因子得分，F为公益林质量得分。