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2023
ExECL
表格
软件
调查
计算
中的
应用
天道酬勤
EXECL表格软件在样地调查计算中的应用
苏振海
摘 要:本文采用FORECAST、LOOKUP和LN等函数编写了样地调查计算模板,并通过设置数据有效性和保护工作表等功能,设置了数据输入的有效性检验,将模板需要输入的内容降到最低,不再需要复制粘贴过程,有效提高了工作效率,降低了误输入造成的错误,通过实验取得了良好的效果。
关键词:样地调查;EXECL;计算
中图分类号:S159 文献标识码:A
DOI:10.19754/j.nyyjs.20230515023
1 研究目的
样地调查在森林规划调查、森林采伐设计、森林资产评估、征占用林地设计中是最常用的方法[1],特别是对人工林调查设计中,比角规测树方法更为准确。在样地调查中,最重要的是调查样地的活立木蓄积,这就需要在外业计算平均胸径〔平方平均数〕,通过平均胸径确定测高树分布,根据这2个因子利用二元材积表或材积模型进行样地蓄积计算。
2 模板根本功能
记录胸径及树高实测记录;自动计算胸径平方平均值;自动计算各径阶树高及样地平均树高;根据树种自动计算单株蓄积、样地蓄积并推算小班蓄积、小班株数等;对可能产生的错误输入或误修改良行保护、检测并提示。
3 功能实现
3.1 树种选择录入
采用模型计算蓄积时,树种选择决定了蓄积模型的参数,为方便实现自动计算功能和输入,采取下拉菜单形式设计,通过点选就可输入树种。具体方法如下。
以笔者设计的表格样式为例〔下同〕,在A1单元格输入“树种选择〞,选择B1作为显示树种名称单元格,选中B1依次选择工具栏中的“数据〞-“数据有效性〞,在弹出的界面中选择“设置〞,在“有效性条件〞中选择“允许〞-“序列〞在“来源〞下选择录入表单的位置,如=$N$3∶$N$8〔笔者只实验了6个树种〕。为方便下面的编制,需在树种名称前增加序列值如“1辽东日落〞或“a辽东日落〞均可,并且表单按升序排列。后面会解释原因。
3.2 胸径及测高记录
在单元格A3~f3中分别输入“径阶、株数、加权平方和、径阶高、径阶单株蓄积、径阶蓄积合计〞;在单元格I3~K3中分别输入“树种、胸径、树高〞。A4~A36分别输入6~70的整化径阶值〔2cm〕,如胸径径阶大于70,已经超出蓄积模型适用范围,可采取其它方法近似计算。
3.3 计算胸径平方平均值
在C4单元格输入公式:=A5xA5xB5或=A5^2xB5或POWER〔A5,2〕xB5均可,以下至C36复制公式即可。
C39中输入“=SUM〔C4∶C36〕〞〔合计加权平方〕,B39输入“=SUM 〔B4∶B36〕〞〔合计株数〕,D39输入“= 〔C39/B39〕^0.5〞〔胸径平方平均值〕。
3.4 计算各径阶平均树高
各径阶的平均树高一般采用数式法,拟合树高曲线再通过曲线求算各径阶平均树高[2]。笔者没用采用散点图添加趋势线拟合的方式进行求算,因为拟合后的曲线参数每次都不一样,需要在公式中手动修改参数值才能计算径阶平均高,增加了产生错误录入的时机,也不方便操作。根据多年的制表经验,辽宁省的树高曲线一般都满足对数模型,因此直接将胸径进行对数变换,采用FORECAST函数直接求算回归值。FORECAST函数的用途是根據一条线性回归拟合线返回一个预测值。表达式为FORECAST 〔x,known_y"s,known_x"s〕,其中X为需要进行预测的数据点,Known_y"s为因变量数组或数据区域,Known_x"s为自变量数组或数据区域。
在L4单元格中输入公式“=LN〔J4〕〞L5~L36复制公式。进行实测胸径变换。
在H4单元格中输入公式“=LN〔A4〕〞H5~H36复制公式。进行整化径阶变换。
在D4单元格中输入公式“=FORECAST〔H4,$K$4∶$K$36,$L$4∶$L$36〕〞D5~D36复制公式。进行径阶平均高求算。
求算结果与拟合曲线后带入整化径阶求算径阶平均高完全一致。如果后期需要打印输出树高曲线及模型,可采用散点图加趋势线方式,本文不再赘述。在E39单元格中输入公式“=FORECAST〔LN〔D39〕,K4∶K36,L4∶L36〕〞,计算样地平均树高。
3.5 计算蓄积
3.5.1 单株蓄积计算
辽宁省二元立木蓄积模型采用的都是山本式V=c0Dc1Hc2参数较少,使用方便。根据3.1中树种选择录入结果自动查找3个参数。方法如下:
在C40单元格中输入公式“=LOOKUP〔B1,N3∶N8,O3∶O8〕〞查取参数c0
在C41单元格中输入公式“=LOOKUP〔B1,N3∶N8,P3∶P8〕〞查取参数c1
在C42单元格中输入公式“=LOOKUP〔B1,N3∶N8,Q3∶Q8〕〞查取参数c2
O3~Q8单元格为录入好的相应树种的二元材积表参数值。
这里LOOKUP函数,要查询一个明确的值的时候,查询列必须按升序排列。这也是为什么在3.1中,要求在树种名称前加“1〞、“a〞等方便用于排序的前缀的原因。
在E4单元格中输入公式“=$C$40x〔A4^$C$41〕xD4^$C$42〞E5~E36复制公式,求算处各整化径阶的单株蓄积。
3.5.2 样地蓄积计算
在F4中输入公式“=E4xB4〞F5~F36复制公式,求出各径阶蓄积合计。在F39单元格中输入公式“=SUM〔F4∶F36〕〞,求出样地蓄积合计。
3.5.3 小班蓄积计算
在D41和D42单元格中分别输入样地总面积〔hm2〕和小班总面积〔hm2〕,在F41中输入“=F39/D41〞求出小班每公顷蓄积,在I41中输入“=E41xF41〞,求出小班蓄积。同样也可以简单地算出每公顷株数、小班总株数、每公顷断面积等指标。
4 表格整理
4.1 隐藏不必要显示的单元格
对于计算的中间过程及无用的列可全部隐藏,如G、H、L列和表单列N~Q列。
4.2 数据有效性设置
以测高记录的胸径输入列J列为例。首先用鼠标选择J4-J36选择工具栏中的“数据〞-“数据有效性〞,在弹出的界面中选择“设置〞,在“有效性条件〞中选择“允许〞-“小数〞,在“数据〔D〕〞下拉菜单中选择“介于〞,“最小值〞输入5,“最大值〞输入70.9,然后将“忽略空值〞前面的勾去掉。这样设置后,录入者输入不在范围内的数值、其它字符格式内容或清空都会显示错误提示。如果在“出错警告〞的“错误信息〞中输入“应介于5~70.9〞,就会在出错时弹出提示,否那么显示系统默认内容。同样方法设置K列,条件为“小数〞≥1.3,“忽略空值〞前的勾保存;B列条件为“整数〞≥0,“忽略空值〞前的勾保存;B41单元格,条件为“小数〞,介于最小值“0.0001〞,最大值“=E41〞〔表示样地总面积必须大于0且小于等于小班面积〕,“忽略空值〞前面的勾去掉;E41单元格,条件为“小数〞,大于或等于最小值“=D41〞,“忽略空值〞前面的勾去掉。到此,所有需要设置有效性的单元格都设置完毕〔其它“错误信息〞内容略〕。
4.3 保护工作表
将表格中可修改输入的局部填充成绿色,并填写初始值,其余不允许修改的进行保护。保护方法如下。
点击工具中“审阅〞-“允许用户编辑区域〞在弹出界面上点击“新建〞,在新弹出界面上点击“引用单元格〞下右侧按钮用鼠标进行选择。点击“确定〞返回上级界面点击“保护工作表〞可设置密码,和用户可进行的操作[3]。整理前后的界面如图1、2。
5 模板扩充、修改
模板扩充修改主要是修改参数值或是增加新的树种参数,只要将保护状态解除,取消所有隐藏列,然后修改参数表相应位置,并且修改引用该位置的公式选取范围即可,主要涉及B1、C40、C41、C42单元格内的公式。
6 使用的本卷须知
测高记录输入胸径列〔J列〕内不能出现空值,笔者已经预设了“5〞作为初始值。因为在变换时采用的是LN函数,所以必须大于“0〞的数值格式。后面的树高可以是空值。用来占位的初始值只要是在允许输入范围内,无论是多大都不影响对径阶高的回归预测。实测胸径和树高输入时,位置和大小没有顺序要求,只要求一一对应。
在要删除上次输入內容时,虽然设置了空值的检测,但使用Delete键或使用去除内容功能仍会产生错误,如果产生了错误,只需正常填写〔J列必须都有值〕,不影响计算精度。使用Backspace键删除会提示错误信息。
树种名称的选择可先可后,不影响计算结果。
7 模板优缺点
7.1 模板优点
该模板在使用时只需输入径阶检尺记录、测高记录和样地、小班面积,不需要进行参数修改、复制粘贴等过程,操作简单,方便外业使用;设置了模板保护、误输入检测、提示信息,十分适合基层人员使用;对系统几乎没有要求,只要能使用EXCEL软件或APP都可以使用;扩充修改十分方便,按照本文提示操作,只要根本掌握EXCEL软件的基层人员都可实现。
7.2 模板缺点
不能实现分树种一次计算出各树种蓄积和树种组成功能;树高曲线模拟统一采用对数模型,可能存在不是最优选模型问题;蓄积模型都是山本式,如果出现新的树种蓄积模型不是山本式的,模板的修改还需要一定的技术,基层人员很难自己修改。
8 结束语
本方法主要使用了FORECAST、LOOKUP和LN等函数,将人工输入内容降到最少,有效降低一线设计人员及内业计算人员的劳动强度,同时保证了输入的准确性。经过在全省多个林场内测试,其求算结果与传统方法完全一样,节约了大量的工作时间,取得了良好的效果。
参考文献
[1] 冯家祥,袁金霞,王志勃.森林资源调查应用excel表格函数计算标准地调查因子的方法[J].农民致富之友,2023〔8〕:205.
[2] 应启围.基于Excel的伐区样地调查数据计算方法[J].林业调查规划,2023〔5〕:4.
[3] 王雍树.EXCEL软件在林木蓄积计算中的应用[J].绿色科技,2023〔7〕:216.
〔责任编辑 周康〕