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森林资源资产评估:抽样调查法
2024-02-19 14:51:10

抽样调查法是一种建立在概率论基础上的调查方法。应用这种方法应以评估对象为抽样总体,按照随机、系统、分层等抽样调查方式的要求,在抽样总体中布设一定数量的样地作为样本,进行实地测定后估测评估对象的森林资源资产数量与状况。抽样技术方法如下:

简单随机抽样调查法

简单随机抽样是从抽样总体中,随机等概率地抽取足够数量的总体单元组成样本,用样本的测定值来估计总体的一种调查方法。

1、确定抽样总体

总体范围的确定与核查目的有关。当核查只是要了解整个评估对象的林木资产总量,则可将整个评估对象作为一个抽样总体。如果要了解其中的一部分或某种类型的资产量,就需要以这一部分区域或类型作为抽样总体。

2、确定样地的形状和大小

在森林资源调查中宜使用方形样地,但在地形平坦,通视良好的情况下也可以采用圆形样地。在抽样总体中,样地面积大小的确定,要考虑调查方法、林分年龄、林分内部的一致性、工作效率等因素,样地面积宜采用0.067hm²。

3、确定样本单元数

样地的形状和大小确定之后,计算所需样本单元数:

式中:

n

样本单元(样地)数

t

可靠性指标,当可靠性要求达到95%时,t取值为1.96

c

总体单元(样地、样本单元)蓄积量的变动系数

E

要求达到的估计值相对误差

为确保调查精度,实际工作中宜在上述计算的样本单元数上增加10%~20%的安全系数。

4、样地布点

用一张较密的网点板覆盖在平面图或林业基本图上,用随机数字表抽取样本单元的纵横座标,然后落实到图面上,这些点即为样地位置。

5、样地设置

在图面上量算距样地最近的明显地物点与样地的方位角和距离,然后引点定位。在现地设置样地进行样地调查。

当林地坡度大于5°时,应将测量的斜距按实际坡度改算为水平距离。样地周界测量的闭合差不应超过1/200。

6、特征数计算

计算总体平均数估计值:

图片

式中:

yi

样本单元观察值(野外测定的样地蓄积量)

n

样本单元数(野外测定的样地个数)

 方差估计值:

图片

标准差估计值: 

图片

平均数估计值的方差(即样本平均数方差):

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标准误差: 

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估计误差:

图片

估计区间(置信区间):

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相对误差:

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估计精度:

图片

 

系统(机械)抽样调查法

除样本抽取的方式外,系统抽样与简单随机抽样的做法相同。系统抽样样地的抽取方法是在随机起点之后,从含有N个单元的总体中,按照一定的间隔抽取n个样本单元组成样本。其优点是,样本单元能比较均匀地分布在总体范围里,在无偏差的条件下,可以有比简单随机抽样更好的效果。在系统抽样中,采用下式计算系统配置的样地间距: 

图片

式中:

d

样地间距,单位为米(m)

A

总体面积,单位为公顷(hm²)

n

样本单元个数

采用系统抽样时,应避免森林资源的周期性分布与系统抽样样地布设周期一致,从而出现有偏估计。如果发现出现了这种周期性耦合,可以将用作布点的网点板旋转45°重新布点。

 

分层抽样法

分层抽样法是指将总体按照一个既定的分层方案分成若干层,在层内随机或系统抽取样本单元组成样本。这种按由层到总体的顺序估计总体的抽样方法叫做分层抽样。

分层抽样总体平均数估计值的方差计算公式为:

图片

 式中:

L

层数

Wh

第h层的面积权重

图片

第h层层平均数估计值的方差

 

1、确定分层方案

资源核查的目的决定分层方案的确定,例如为了查清森林资源的蓄积量,那么就应以影响森林蓄积的树种、林龄和郁闭度为分层因子,其目的是尽量缩小层内方差,扩大层间方差。

分层方案

分层因子

级距

优势树种

落叶林、白桦、柞树

林 龄 组

幼龄林、中龄林、近成过熟林

郁 闭 度

≤0.3、0.4~0.6、≥0.7

2、划分层化小班

根据确定的分层因子及级距,在总体中划分层化小班。在森林资源核查中,宜利用林相图完成分层工作。

依据森林资源资产清单所列各小班属性,将所有小班进行分层。

3、计算各层面积权重

分层求算出各层的权重:

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 式中:

Wh

第h层的面积权重

Ah

属于第h层的全部小班的面积之和

A

核查总体的总面积

4、样本单元数的确定和分配

各层样本单元数的分配可采用比例分配法、最优分配法和经济分配法。在等比例重复抽样前提下,样本单元数n计算公式为:

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式中:

t

可靠性指标

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样本方差

E

相对误差

图片

上一总体蓄积量平均数

为简便,也可以使用近似公式计算:

图片

式中:

Ch

层变动系数,实践中,常按面积比例分配各层的样地数量

 

5、样地布点

用一张较密的网点板覆盖在平面图或林业基本图上,用随机数字表抽取样本单元的纵横座标,然后落实到图面上,这些点即为样地位置。

6、样地的现地设置

在图面上量算距样地最近的明显地物点与样地的方位角和距离,然后引点定位。在现地设置样地进行样地调查。

当林地坡度大于5°时,应将测量的斜距按实际坡度改算为水平距离。样地周界测量的闭合差不应超过1/200。

现地设置的每一个调查样地均不能跨越既定的层。

7、特征数计算

首先计算各层的层平均值(层平均数估计值):

图片

式中:

Nh

第h层的样本单元数

yhi

第h层的第i个样本单元的观测值

方差:

图片

标准误:

图片

其次计算总体平均数的分层抽样估计值:

图片

式中:

Wh

第h层的权重

方差估计:

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其他特征数:

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t值按自由度为n—l在小样本t分布表中查得。

图片

置信区间:

图片

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