森林空間結(jié)構(gòu)是森林生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的基礎(chǔ)，量化和闡明森林空間結(jié)構(gòu)差異及其潛在驅(qū)動(dòng)機(jī)制，對(duì)于精準(zhǔn)提升森林質(zhì)量至關(guān)重要。

近日，中國(guó)林科院資源所林草人工智能與可視化創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)提出了一種基于深度學(xué)習(xí)和多維結(jié)構(gòu)指數(shù)的逐點(diǎn)林分空間結(jié)構(gòu)異質(zhì)性評(píng)估新方法，為AI技術(shù)助力不同類型森林空間結(jié)構(gòu)差異性量化提供了新途徑，解決了多尺度森林空間結(jié)構(gòu)異質(zhì)性精準(zhǔn)評(píng)估的難題，為森林空間結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)控提供科學(xué)依據(jù)，為開展森林精準(zhǔn)經(jīng)營(yíng)與智能決策提供關(guān)鍵技術(shù)支撐。

該研究以嵌入式向量網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，結(jié)合區(qū)域可達(dá)算法和角度閾值策略，構(gòu)建了單株尺度的林分空間結(jié)構(gòu)異質(zhì)性深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)，精準(zhǔn)刻畫單株木的形態(tài)結(jié)構(gòu)和生長(zhǎng)狀況；研發(fā)了耦合林分水平和垂直結(jié)構(gòu)的林分空間結(jié)構(gòu)綜合評(píng)價(jià)指數(shù)，綜合量化了林分空間結(jié)構(gòu)的差異性，實(shí)現(xiàn)了不同尺度下林分空間結(jié)構(gòu)異質(zhì)性的精準(zhǔn)解析。該方法在中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院亞熱帶林業(yè)實(shí)驗(yàn)中心開展了應(yīng)用驗(yàn)證，通過試驗(yàn)得出，在不同森林類型中，林分總體空間結(jié)構(gòu)異質(zhì)性差異較小，冠層結(jié)構(gòu)差異和林分密度是造成樹木水平分布格局異質(zhì)性的主要原因。

該研究論文發(fā)表在Computers and Electronics in Agriculture 期刊，資源所博士邱漢清為第一作者，研究員張懷清為通訊作者。該項(xiàng)研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目以及國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃政府間國(guó)際科技創(chuàng)新合作項(xiàng)目的聯(lián)合資助。（邱漢清）