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研究生:李崇誠
研究生(外文):Lee, Chung-Cheng
論文名稱:模糊集合理論應用於檜木林生育地之潛勢分析
論文名稱(外文):Application of Fuzzy Set Theory on Potential Analysis of Taiwan Cypress Forest Sites
指導教授:陳朝圳陳朝圳引用關係
指導教授(外文):Chen, Chaur-Tzuhn
學位類別:碩士
校院名稱:國立屏東科技大學
系所名稱:森林系
學門:農業科學學門
學類:林業學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2007
畢業學年度:95
語文別:中文
論文頁數:74
中文關鍵詞:地理資訊系統檜木林模糊理論潛勢分析全球氣候變遷
外文關鍵詞:Geographic Information System (GIS)Taiwan Cypress ForestFuzzy TheoryPotential AnalysisGlobal Climate Change
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由於林木生育地評估,為林木經營適切性檢討及未來全球暖化效應造成林木生育地潛在衝擊之基礎,因此如何藉由適當的理論模式,建立林木生育之評估模式,為一項重要工作。林木生育地之空間變異具有漸進變化之特性,較符合模糊現象及模糊問題,利用模糊集合理論進行林木生育的推估,為一精確與可變性的評估方法。本研究以全台之檜木林為研究區域,探討如何應用地理資訊系統與模糊邏輯模式,進行檜木林生育地的評估,以海拔高、坡度、坡向、全天光空域、土壤性質與土壤深度為檜木林生育之影響因子。利用層級分析法(Analytic Hierarchy Process, AHP),決定影響生育地變異之環境因子的權重,並利用模糊綜合評估法,進行檜木林生育地之潛勢分析,並利用台灣檜木造林地的資料,驗證檜木林生育潛勢區域推估之準確性。研究結果得知檜木林潛勢區分布與檜木造林地的分布,有高度的重疊性,顯示利用模糊集合理論,推估林木之潛在生育地有其可靠性,而推估模式具有靈活的可變性,對於未來外來環境變異時所造成之生育地空間變異,可藉由隸屬函數的調整以達成推估之目的。
Since evaluation of forest sites paves the foundation for appropriate reviewing of forest management and the potential impact of the up-coming global warming effect on the forest sites, it is imperative that evaluation model of forest growth should be established by adopting applicable theoretical models.
The progressive nature of forest sites space changes make it a more suitable target for the application of fuzzy phenomena and fuzzy problems. It is a reasonable assumption that estimation of forest growth by using fuzzy set theory may constitute an accurate and variable valuation method. Targeting the island-wide cypress forests, the study, with elevation, slope gradient, slope aspect, whole light sky space, soil properties, and soil depth as its influential factors, aims to explore how geographic information system (GIS) and fuzzy logic model are adopted to evaluate cypress forest sites. With analytic hierarchy process (AHP) as a means to determine the weight of environmental factors affecting sites changes, the study further conduct potential analysis on cypress forest sites by utilizing fuzzy comprehensive evaluation. Finally, data of Taiwan cypress forestation are gathered to verify the estimation accuracy of cypress growth potential areas.
The high degree of overlapping existing between the distribution of cypress potential areas and cypress forestation areas resulted from the study shows a proven dependability of the fuzzy set theory in its assessment of potential forest sites and the flexible variability of the estimated model with which the desired goal of estimation may be achieved by adjusting the membership function on the sites space changed caused by future foreign environmental variables.
摘要 I
Abstract II
謝誌 IV
目錄 V
圖表目錄 VIII
壹、前言 1
貳、前人研究 3
一、紅檜、台灣扁柏群系 3
二、植群分布與生育地之關係 4
(一)影響植物生育之環境因子 5
(二)植群生態幅度 7
三、林木生育地之適宜性分析 9
(一)林木生育地適宜性分析之目的 9
(二)林木生育地適宜性分析之方法 10
四、模糊理論應用於林木生育地適宜性分析 11
(一)模糊集合概念 11
(二)模糊數 (Fuzzy Number) 12
(三)模糊綜合評估法(Fuzzy Comprehensive Assessment) 13
(四)模糊理論運用於生育地適宜性分析 14
(五)生育地潛勢分析應用於全球氣候變遷的議題 15
參、材料與方法 16
一、研究區概況 16
(一)台灣森林之生育環境 16
(二)檜木林生育地分布 17
二、研究材料 19
(一)台灣數值地形模型資料 19
(二)第三次森林資源調查土地利用資料 20
三、研究方法 21
(一)研究流程圖 21
(二)檜木林資料之萃取 22
(三)天然檜木林生育地之隸屬函數推估 22
(四)模糊綜合評估法 25
(五)天然檜木林潛在圖精確度評估 29
(六)生育地潛勢分析應用於全球氣候變遷 30
肆、研究結果 31
一、檜木林分布地環境因子分析 31
(一)檜木林生育之敘述性統計 31
(二)海拔高因子模糊數的推估 33
(三)坡度因子模糊數的推估 36
(四)坡向因子模糊數的推估 39
(五)全天光空域因子模糊數的推估 43
(六)土壤性質因子模糊數的推估 46
(七)土壤深度因子模糊數的推估 49
二、模糊粽合評估法 52
(一)建立判斷矩陣 52
(二)一致性檢驗 53
(三)建立評價集及綜合評判 54
三、檜木林潛勢圖準確度評估 56
四、檜木林生育地潛勢分析於全球氣候變遷之應用 58
伍、討論 61
一、環境因子的選定 61
二、各環境因子權重的決定 63
三、模糊理論應用於生育地分析 64
四、檜木林潛勢分析之應用 65
陸、結論 66
參考文獻 67
作者簡介 74
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