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葛剑平,一962年生,东北林业大学教授,农学博十。多年来一直从事森林生态学和森林经营学研究,发表学术论文30余篇,主持完成国家自然科学基金、林业部和省级科研课题五项,现为国家科技攻关专题负责人。曾获林业部科技进步一等奖、国家科技进步三等奖、国家教委霍英东肯年教师奖和国务院政府特殊津贴。
目 录
1数学模型的基本概念与类型
1.1基本概念
1.1.1模型变量与过程
1.1.2数学仿真(模拟)
1.1.3系统及系统分析
1.2数学模型的类型
1.3模型建立的方法与步骤
1.3.1建模方法
1.3.2建模步骤
2生态学建模的基本理论与原则
2.1生态学建模的物理学理论与原则
2.1.1热力学基本概念和定理
2.1.2以热力学理论为基础的生态系统原理
2.1.3生态系统与环境
2.1.4生态系统的稳定和演替
2.1.5以物理学理论为基础的建模方法
2.2以生态学原理为基础的建模方法
3生态学建模的数学理论
3.1地统计学的基本理论和方法
3.1.1半方差及半方差图的结构分析
3.1.2半方差图拟合模型
3.1.3空间局部内插法
3.1.4空间局部内插法的类型
3.5地统计分析软件系统
3.2概率统计模拟理论
3.2.1产生均匀分布随机数的数学方法
3.2.2均匀随机数的检验
3.2.3产生其它分布随机数的数学方法
4量纲分析
4.1量和单位
4.2量纲分析
4.3Buckinghamπ定理
4.4量纲分析在生态学研究中的应用
4.4.1确定模型参数的量纲
4.4.2应用量纲分析建立面向过程的林分生长模型
5模拟程序与语言
5.1模拟程序和语言的类型
5.2面向数学方程和结构图的程序与语言
5.3面向对象的程序设计
5.4数学模拟与“5S”技术
6森林生态学模型分类
6.1以数学理论为基础的模型分类
6.1.1动态模型
6.1.2矩阵模型
6.1.3随机模型
6.1.4多变量模型
6.1.5最优化及其它模型
6.2以生物组织等级为基础的模型分类
6.2.1全球尺度模型
6.2.2景观和区域模型
6.2.3群落尺度模型
6.2.4植物生理生态模型
6.3以系统特性为基础的模型分类
6.4以干扰理论为基础的生态学模型类型
6.5全球变化与陆地生态系统中的模型类型
6.5.1全球变化条件下的生态系统生理综合模型
6.5.2生态系统动力学斑块模型
6.5.3斑块尺度至区域尺度的模型
6.5.4元素循环及气候反馈的区域一
全球尺度植被动态模型
6.6气候模拟及模型类型
6.6.1气候模拟概念及模型类型
6.6.2GCM模型类型
6.6.3GCM模型对全球气候变化的预测
7林隙动态理论及模型
7.1基本概念
7.1.1林隙
7.1.2斑块
7.1.3斑块镶嵌体
7.1.4林隙的时空尺度
7.1.5以林隙为基础的森林动态理论
7.2林隙模型(GapM0del)
7.2.1基本原理
7.2.2模型的结构
7.3林隙模型的发展趋势
8林隙动态模型――JABOWA与FOR ET模型
8.1JABOWA模型结构和公式
8.1.1树木生长方程
8.1.2叶面积的计算
8.1.3树高与直径之间的定量关系
8.1.4树木径生长方程
8.2环境因子与树木生长
8.2.1环境的生态作用
8.2.2光强分布与光强响应函数
8.2.3积温与树木生长
8.2.4土壤湿度与树木生长
8.2.5土壤水分饱和与树木生长
8.2.6土壤养分与树木生长
8.2.7树木之间的竞争
8.3树木死亡过程
8.4树木更新过程
8.4.1阳性树种的更新过程
8.4.2中性树种的更新过程
8.4.3耐荫性树种的更新过程
8.5FORET模型程序分析
8.5.1主程序
8.5.2树种参数输入子程序INPT
8.5.3样地初始化子程序PL0TIN
8.5.4产生均匀随机数子程序RANDOM
8.5.5产生正态随机数子程序GGNORD
8.5.6树木死亡过程子程序KILL
8.5.7更新过程子程序BIRTH
8.5.8萌生过程子程序3PROUT
8.5.9树木生长过程子程序GROW
8.5.10结果输出子程序OUTPT
8.6红松林结构和动态的FORET模拟结果
8.6.1参数估计
8.6.2模型运行和结果分析
9林隙动态模型――FORSKA模型
9.1模型中的生态过程与计算公式
9.1.1树木生长过程
9.1.2树木生长与环境
9.1.3胸径生长过程
9.1.4树冠大小的变化过程
9.1.5树高方程
9.1.6更新过程
9.1.7树木死亡过程
9.1.8萌生过程
9.2模型变量、参数和参数估计
9.2.1模型变量和参数
9.2.2参数估计
9.2.3灵敏性分析
9.3模型程序结构分析
9.3.1主程序MAIN
9.3.2数据块子程序SYSVAR
9.3.3立地和运行参数读取子程序GETMOD
9.3.4树种参数子程序GETSPE
9.3.5控制参数读取子程序GETOUT
9.3.6产生均匀随机数子程序GETRAN
9.3.7程序初始化子程序INITIA
9.3.8树木变量读取子程序IN
9.3.9树木更新子程序ETBL
9.3.10树木生长子程序TVXT
9.3.11树木死亡子程序SKOT
9.3.12林分特征输出子程序STAND
9.3.13结果输出子程序0UT
9.3.14产生泊松分布随机数子程序PRAND
9.4红松林结构和动态的FORSKA模拟结果
9.4.1参数估计
9.4.2模拟结果分析
9.5FORSKA模型的发展
10sPACE森林动态的空间模型
10.1模型结构
10.1.1确定树木分布位置的网格结构
10.1.2重复样地边界法
10.1.3确定树木邻体的计算方法
10.2模型程序分析
10.2.1更新过程
10.2.2树木生长过程
10.3红松林动态的SPACE模拟结果与分析
10.3.1参数估计
10.3.2模拟结果与分析
11森林生态系统流模型
11.1以微分方程组为基础的流模型
11.1.1模型结构
11.1.2生理生态过程之间以及与环境之间的联接
11.1.3模型的应用范围
11.2生物地球化学循环模型(FOREST-BGC)
11.2.1模型结构
11.2.2气象驱动变量
11.2.3生态过程日变化亚模型
11.2.4生态过程年变化亚模型
11.2.5模型应用
12森林生态学模型研究概况及趋势
12.1以等级理论为基础的生态学模型研究
12.2以空间为基础的森林生态学模型研究
12.2.1以林隙动态模型预测气候变化下的森林演介
12.2.2以GIS为基础的空间模型的研究
12.3以植物生理过程为基础的模型研究
12.3.1大气C02浓度变化与森林生长
12.3.2降水变化与森林生长
12.3.3植物生长胁迫模型
12.4森林生态系统流模型研究概况
12.4.1生态系统流模型与生理模型的结合
12.4.2生态系统流模型与地理信息系统的结合
12.4.3生态系统流模型与一般环流模型的结合
12.5预测全球植被变化模型的研究
12.6森林生态学模型的发展趋势
12.6.1异质性与时空尺度
12.6.2社会经济模型与生态模型的联接
12.6.3生态学模型的可视化
12.6.4模型检验和验证
12.6.5新理论的应用前景
参考文献
附录1FORET模型源程序清单
附录2FORSKA模型源程序清单
附录3SPACE模型源程序清单 2100433B
本书系统地介绍了森林生态学建模与仿真的基本概念、数学理论、量纲分析、模拟程序和语言,以及建模的基本原则和理论,从多个方面对森林生态学模型进行了分类,选择当前较为著名的各类模型进行剖析,评述了各类模型的建模理论、方法、应用范围及存在的问题;对林隙模型进行了改进,并应用于红松林结构和动态过程的模拟;最后综述了现代森林生态学建模研究的概况和发展趋势。
本书可供从事森林生态学、植物生态学和森林经营学的研究人员阅读,亦可作为林业院校相关专业研究生的教材和参考书。
产业生态学(Industrial Ecology IE) 最早是20世纪80年代物理学家Robert Frosch 等人模拟生物的新陈代谢过程和生态系统的循环时所开展的“工业代谢”研究; N.Ga...
对水有微害,不要让未稀释或大量的产品接触地下水,水道或者污水系统,若无政府许可,勿将材料排入周围环境。
嘿嘿,朋友你找对人了!我导师经常和于景华有项目合作! 森林植物生态学教育部重点实验室(东北林业大学) 生物化学与分子生物学学科简介 我校生物化学与分子生物学学科点由森林植物生态学教育部重点实验室于20...
双连杆柔性臂动力学建模与仿真分析
基于修正的固定界面子结构模态综合法———Craig-Bampton法,利用多体系统动力学仿真分析软件MSC.ADAMS与有限元分析软件MSC.NASTRAN完成对双连杆柔性机械臂动力学建模,进行了运动学仿真分析,并且与刚性臂运动相比较,对柔性机械臂末端运动振动信号进行了频谱分析。分析结果表明,这种方法在多柔体系统建模和分析中是精确和高效的。
双横臂悬架的运动学建模与仿真
采用虚拟样机技术,借助于ADAMS软件这个操作平台,针对某商务车前悬架建立了多体动力学模型,并对其进行运动学仿真分析,从中获得了随车轮上下跳动的悬架车轮定位参数的变化规律,这为汽车悬架系统开发提供了一种有效的手段。
本书将管理科学问题进行分类总结,在阐述了系统建模、系统仿真等的概念内涵、基本理论、基本方法与技术的基础上,重点围绕基于MATLAB和NetLogo两种工具软件的管理科学问题的建模与仿真进行了详细实例讲解与分析。本书中,在MATLAB工具软件应用部分,围绕管理领域中的预测问题、分类问题、评价问题、优化问题等几类主要问题,对包括神经网络、灰色系统、层次分析法、遗传算法、模拟退火算法、粒子群算法等在内的建模仿真方法的基本原理、应用步骤、实例、程序代码等进行了详细讲解;在NetLogo工具软件部分,强调了建模仿真技术的操作性,通过层层深入的实例逐步明晰了该建模仿真技术的操作步骤,后结合网络危机信息传播演化仿真这一综合实例系统地讲解了如何对某一管理科学问题进行模型构建与仿真。
《MATLAB建模与仿真实用教程》对MATLAB进行了详细的介绍和讲解,力争做到深入浅出,并配有大量实例,使读者能够达到零起点入门和快速提高的目的。 《MATLAB建模与仿真实用教程》主要内容包括MATLAB建模基础、MATLAB数值与符号计算、MATLAB程序设计、图形图像、Simulink建模与仿真、科学计算、通信系统建模与仿真、自动控制系统建模与仿真、蚁群算法建模与仿真及神经网络建模与仿真。
《MATLAB建模与仿真实用教程》可作为高等院校的理工科学生的专业教材,也可以作为科研技术人员的参考书。
体系工程已经成为目前系统工程领域的一个新热点,也是系统工程未来发展的一个重要方向。对体系工程的研究是从很多不同的领域和应用中起步的,既需要理论创新,也需要实践探索和总结。建模与仿真方法可以为体系工程研究提供多种方式的支持,建模可以在很大程度上帮助我们更好地理解系统的设想并开展分析,而通过仿真得到数值结果可以帮助了解体系的动态行为。
《建模与仿真在体系工程中的应用》主要展示了如何使用建模与仿真方法来促进体系研究的工作。
《建模与仿真在体系工程中的应用》介绍了体系的基本概念、建模与仿真技术及其与体系的联系、建模与仿真相关理论方法,并结合国土安全分析、空中交通系统、欧洲空间局(ESA)体系结构等建模与仿真在体系研究中的真实应用案例,从方法论角度提出了经验与展望。
《建模与仿真在体系工程中的应用》是运筹学、工程学、统计学、数学、建模、仿真以及计算机科学等领域初学者和从业人员的理想参考资料,也可作为建模和仿真、工程和计算机科学领域研究生和博士生的精品课教材。