森林資源系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)仿真計(jì)算-文庫吧
2025-05-01 05:44 本頁面
【正文】 理方程；（7）式是描述森林資源各種連續(xù)型、階梯型分布結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)變化規(guī)律和生滅過程的數(shù)理方程，是通式方程，（1）至（6）式是（7）式的具體化。由于森林資源是由各種分布結(jié)構(gòu)組成，因此森林資源就得到了描述。上述所有模型都把自己所描述的系統(tǒng)（分布結(jié)構(gòu)）在t時(shí)的狀態(tài)（P(t)），起始狀態(tài)（p(o)）、t時(shí)刻生的狀態(tài)（φ(t)）、死的狀態(tài)（μ(t)）、長(zhǎng)的狀態(tài)（ψ(t)）等有機(jī)的連系在一起，充分地表示了它們之間的數(shù)量關(guān)系，描述了系統(tǒng)與個(gè)體、個(gè)體與個(gè)體之間的相互數(shù)量關(guān)系及生滅過程的數(shù)量關(guān)系，深刻地揭示了森林資源系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)變化規(guī)律和生滅過程，描述了森林資源在時(shí)間空間上運(yùn)動(dòng)的軌跡。同時(shí)這些模型都有解，且解唯一，并具有連續(xù)依賴變量而變化。這些都為森林資源的計(jì)算機(jī)仿真提供了可靠的數(shù)學(xué)模型，堅(jiān)實(shí)的理論依據(jù)和數(shù)理方法。3 森林資源計(jì)算機(jī)仿真計(jì)算的主要內(nèi)容森林資源系統(tǒng)計(jì)算機(jī)仿真的關(guān)鍵是對(duì)偏微分方程進(jìn)行求解，即如何將數(shù)學(xué)模型變?yōu)榉抡婺Ｐ汀Ｓ煞抡婺Ｐ涂梢匝兄七m合于森林資源特點(diǎn)的分布參數(shù)系統(tǒng)仿真軟件，從而在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)仿真計(jì)算。本文對(duì)如何具體編制仿真軟件不作討論，只對(duì)如何通過仿真實(shí)現(xiàn)各種仿真目標(biāo)進(jìn)行討論。(1)模擬森林資源的動(dòng)態(tài)變化和生滅過程的仿真計(jì)算描述森林資源分布結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)變化和生滅過程的連續(xù)型模型離散化變?yōu)殡x散型模型。將其任意時(shí)間t的起始（初值）狀態(tài)p(0)、生的狀態(tài)φ(t)、長(zhǎng)的狀態(tài)Ψ(t)、死的狀態(tài)μ(t)等值代入方程，可得到系統(tǒng)（森林資源分布結(jié)構(gòu)）在各個(gè)不同時(shí)間，不同的生、長(zhǎng)、死狀態(tài)下的狀態(tài)值，從而在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)森林資源分布結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)度化和生滅過程的模擬仿真計(jì)算。①森林資源的監(jiān)測(cè)與預(yù)測(cè)計(jì)算。監(jiān)測(cè)就是通過各種調(diào)查、統(tǒng)計(jì)、遙感等方法和手段，即時(shí)獲得各個(gè)時(shí)間段上系統(tǒng)的造林更新率β(t)、保存率γ(t)、生長(zhǎng)率ψ(t)、死亡率μ(t)等參數(shù)代入方程，計(jì)算出各時(shí)間段上森林資源（系統(tǒng)）的狀態(tài)值，進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。利用模型進(jìn)行預(yù)測(cè)計(jì)算，其實(shí)質(zhì)就是對(duì)模型的基本函數(shù)γ(t)、β(t)、ψ(t)、φ(t)、μ(t)等進(jìn)行外推，外推值代入方程計(jì)算，實(shí)現(xiàn)對(duì)某系統(tǒng)未來的預(yù)測(cè)。②森林資源現(xiàn)狀分析計(jì)算。③森林資源再現(xiàn)計(jì)算。有了森林資源現(xiàn)在的狀態(tài)值S（k）和k—1時(shí)到K時(shí)的ψ（k1）、φ(k1)、μ(k1)的值就可以計(jì)算過去（k1）的森林資源的狀態(tài)值，實(shí)現(xiàn)森林資源的再現(xiàn)。④計(jì)算指標(biāo)參數(shù)體系，對(duì)森林資源進(jìn)行評(píng)價(jià)。由于描述森林資源分布結(jié)構(gòu)的數(shù)學(xué)模型是數(shù)理方程即理論模型，因而所有描述森林資源質(zhì)量和數(shù)量的指標(biāo)參數(shù)都可以通過它的狀態(tài)函數(shù)而計(jì)算出來。通過模擬仿真計(jì)算，只要計(jì)算出它任意時(shí)間后狀態(tài)值，就可以計(jì)算出相應(yīng)時(shí)間的各種指標(biāo)參數(shù)，形成指標(biāo)參數(shù)體系。可以實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地對(duì)森林資源進(jìn)行科學(xué)的評(píng)價(jià)。(2)對(duì)經(jīng)營方案，措施等進(jìn)行優(yōu)化的仿真計(jì)算模型中的γ(t)、β(t)、φ(t)、Ψ(t)、μ(t)等基本函數(shù)值的大小，在實(shí)際生產(chǎn)中和森林資源經(jīng)營和管理活動(dòng)中的經(jīng)營措施和經(jīng)營方案等有密切的關(guān)系。而這些基本函數(shù)的值在已知t時(shí)的狀態(tài)值P(t)，起始狀態(tài)（初值）的值P(0)及其它基本函數(shù)值的情況下，無論是通過方程的連續(xù)型模型還是離散型模型都可以求出。在實(shí)際生產(chǎn)中就是在已知經(jīng)營森林資源者所需要的狀態(tài)或要達(dá)到的狀態(tài)P(t)，以及目前的狀態(tài)即起始狀態(tài)P(0)，如何從目前的狀態(tài)P(0)達(dá)到所需要或要達(dá)到的狀態(tài)P(t)，應(yīng)采取什么經(jīng)營措施，即通過采（μ）多少，造（φ）多少，長(zhǎng)（φ）多少才能達(dá)到所要求的狀態(tài)，即通過什么樣的經(jīng)營措施和方案才能達(dá)到。這些都可以通過方程分別求得每一個(gè)基本函數(shù)的值，該值就是應(yīng)該采取的措施值，這一完整的經(jīng)營方案，經(jīng)營措施的優(yōu)化過程，通過系統(tǒng)的仿真模型編制成仿真軟件，在計(jì)算機(jī)上通過仿真計(jì)算完全可以實(shí)現(xiàn)。并且可以對(duì)多個(gè)方案，各種可能的經(jīng)營
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