НОВЫЙ ПОДХОД К ФОРМИРОВАНИЮ ПЕРЕМЕННЫХ ЛОГИСТИЧЕСКОЙ РЕГРЕССИОННОЙ МОДЕЛИ ПРОГНОЗА УСЫХАНИЯ ДЕРЕВЬЕВ НА ОСНОВЕ ДИНАМИКИ ГОДИЧНЫХ КОЛЕЦ
А.В. Качаев1, И.А. Петров2, В.И. Харук1,2, Е.Н. Белова1
1Сибирский федеральный университет, Красноярск, Россия avkachaev@gmail.com 2Институт леса им. В. Н. Сукачева СО РАН - обособленное подразделение ФИЦ КНЦ СО РАН, Красноярск, Россия petrovilsoran@gmail.com
Ключевые слова: дендрохронология, годичный прирост, сосна кедровая сибирская Pinus sibirica du Tour, Хамар-Дабан, dendrochronology, annual increment, Siberian stone pine Pinus sibirica du Tour, Khamar-Daban
Страницы: 37-44
Аннотация
Годичный прирост деревьев является одним из интегральных показателей абиотических и биотических процессов, происходящих в лесной экосистеме. Один из подходов к изучению процессов смертности деревьев - построение логистических регрессионных моделей с использованием годичного прироста. Многообразие формирования логистических переменных в научных исследованиях определяется различным выбором статистик (среднее, медиана, тренд роста и т. д.) и счетом их в «окне» за последние 5, 10, …, 40 лет. Нами предлагается новая схема формирования логистических переменных, фиксирующая статистику вычисления среднего и выбора двух непересекающихся «окон» по измерениям приростов годичных колец. Выбор непересекающихся «окон» позволяет задать отношение среднего прироста годичных колец деревьев в разные периоды. Нами исследуется последний период (41 год) прироста деревьев. На множестве пар непересекающихся «окон» полным перебором строятся логистические регрессионные модели с ограничением на значения суммы чувствительности и спецификации не менее 1.6. Расчет процента предсказания «живое» дерево или «усыхает» определяется через таблицу сопряженности в логистической регрессионной модели. Визуализация логистических регрессионных моделей осуществлена с использованием ROC-кривых. Модели сравниваются по экспертной шкале на основании рассчитанной площади под ROC-кривыми. Верификация логистической регрессионной модели проведена с использованием бутстрэп-метода. Расчеты выполнены с использованием языка программирования R для деревьев сосны кедровой сибирской Pinus sibirica du Tour, произрастающих в Прибайкалье (хр. Хамар-Дабан). Построенная логистическая регрессионная модель предсказывает живые и усыхающие деревья в более чем в 80 % случаев.
DOI: 10.15372/SJFS20200504 |