中國科學家用激光雷達和大數據技術測算出全國約有1426億棵樹

最近，的教授帶領的科研團隊發布了一篇論文，其中指出：截至2020年，中國森林的平均樹密度為每公頃 689±17 棵，全國樹木總數約為1426±3.5 億棵，這相當于全國平均每人擁有約100棵樹。

要弄清這個數據可不容易。傳統方法靠人工采樣，費時費力不說，也無法在全國范圍內使用。于是，郭教授的團隊從2008年起用到了高科技一一配備激光雷達的無人機，收集了超過400TB（太字節）的數據，并根據新算法估算出這個結果。在論文最后，科研團隊指出這個估算可能低估了我國森林的樹密度，因為根據中國第九次全國森林資源清查，全國森林平均樹密度為1052棵/公頃，高于論文估計的689±17棵/公頃。

樹密度是指單位面積內樹木的數量，通常以每公頃（10000平方米）內的樹木棵數表示，單位是“棵/公頃”。計算樹密度的基本公式為：

樹密度 樹木總數 ÷ 調查區域面積

假設在一塊面積為2公頃（20000平方米）的土地上，共有1000棵樹，則該區域的樹密度為 1000÷2=500 （棵/公頃）。

樹密度在生態學中既是森林健康和穩定的度量指標，也是影響林分動態、物種多樣性和生態系統功能發揮的重要因素。根據郭教授團隊的研究，我國不同地域的樹密度不同，東部地區樹密度最高（ 919±73 棵/公頃），其次是華南地區（ 738±25 棵/公頃）、西北地區（ 675±48 棵/公項）、西南地區（ 645±35 棵/公頃）、北部地區（ 626±43 棵/公頃）和東北地區（ 565±59 棵/公頃）。

郭慶華教授在野外開展調查工作

關鍵詞2：689±17和1426±3.5

新聞里出現了“ ± ”這個符號，這個符號讀作“正負號”。正負號有下面兩種用途：

1.用于表示一個數值可以同時具有正 （?+? ）和負（-）兩種情況。例如，二次方程 ?x²=9 的解是 ?x=±3 ，即x=+3 或 x=-3 。

2.用于表示測量數據的誤差范圍或不確定度，表明實際值可能在一個范圍內波動。例如，若某長度測量結果為 12.5±0.1 厘米，這意味著實際長度在12.4厘米到12.6厘米之間。

在這個新聞中，“±”是后一種用途，表示測量數據的誤差范圍。 689±17 棵/公頃， 689-17=672 ，689+17=706 ，表明實際樹密度在672～706棵/公頃之間；1426±3.5 億棵， 1426-3.5=1422.5 ， 1426+3.5=1429.5 ，表明全國樹木總數在1422.5億～1429.5億棵之間。

關鍵詞3：采樣

采樣是一個數學名詞，在統計學中常被使用，它指的是從一個總體中選取一部分數據，以此來估計整個總體的特征。就像你嘗一口湯就知道整鍋湯的咸淡一樣。

比如，想要知道全國的森林里有多少棵樹，可以在全國的森林里隨機挑選100塊地，數出這100塊地上有多少棵樹，進而算出這100塊地的樹密度，再乘以全國森林面積，就能估算出全國森林里有多少棵樹

傳統的人工采樣指的是一切都是靠人來完成的統計方法，費時費力，因此研究團隊才選擇了使用配有激光雷達的無人機采樣的方法，大大提升了效率。

在我們生活中，有很多數據都是通過采樣方法得到的，比如每年的人口普查、市場調查、環境監測、生態與農業調查等數據。