• 中国中文核心期刊
  • 中国科学引文数据库(CSCD)核心库来源期刊
  • 中国科技论文统计源期刊(CJCR)
  • 第二届国家期刊奖提名奖

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

基于三维虚拟环境的林分结构调整可视化模拟技术

邓强 张怀清 李永亮 袁晓红

引用本文:
Citation:

基于三维虚拟环境的林分结构调整可视化模拟技术

  • 基金项目:

    中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金(IFRIT201503);国家自然科学基金(31170590);“十二五”国家863计划课题(2012AA102002)。

  • 中图分类号: S718.54

Visualization Simulation Technique of Stand Structure Adjustment Based on 3D Virtual Environment

  • CLC number: S718.54

  • 摘要: [目的] 以真实林分三维场景为模型,结合计算机虚拟现实技术,实现对真实林分结构的调整优化可视化模拟。[方法] 以湖南攸县黄丰桥国有林场杉木与鹅掌楸人工混交林为研究对象,采用可视化模拟技术,基于三维虚拟环境建立林分结构调整可视化模拟系统,实现对林分结构的优化调整进行可视化模拟。通过对林分的角尺度、大小比、混交度、开阔比等结构的计算分析,结合公告板显示技术和射线查询算法,在MOGRE构建的林分三维场景中对林分结构调整过程进行可视化模拟。[结果] 样地林分结构经过调整后,平均树高由12.8 m变成13.6 m,平均胸径由17.1 cm变成18.6 cm;林分平均角尺度由0.449变为0.481,分布格局由调整前的均匀分布变成随机分布;林分平均大小比由0.511变为0.519,样地内林木生长更具有优势;林分平均混交度由0.093变为0.129,林分结构更加稳定,林分的整体质量也得到了提高。[结论] 本研究采用可视化模拟技术和样地调查数据,构建虚拟三维森林环境,在三维场景中,森林经营者不仅能查看样地中每株林木构筑性属性,观察林分样地的整体状态,还能对林分结构进行优化调整,实现在虚拟森林环境中对样地林分结构调整进行可视化模拟。
  • [1] 胡艳波,惠刚盈.优化林分空间结构的森林经营方法探讨[J].林业科学研究,2006,19(1):1-8.

    [2] 汤孟平.森林空间结构分析与优化经营模拟研究.北京:北京林业大学,2003.6.

    [3]

    Courbaud B,Goreaudb F, Dreyfusc P,et al.Evaluating thinning strategies using a tree distance dependent growth model: some examples based on the CAPSIS software"uneven-aged spruce forests"module[J].Forest Ecology and Management,2001,145(1):15-28.
    [4] 安慧君.阔叶红松林空间结构研究.北京:北京林业大学,2003.

    [5] 张敏,张怀清,陈永富.杉木人工林抚育间伐可视化模拟技术研究[J].林业科学研究,2009,22(6):7-10.

    [6] 贺姗姗,张怀清,彭道黎.林分空间结构可视化研究综述[J].林业科学研究,2008, 21(增刊):100-104.

    [7] 卢康宁,张怀清,刘闽.基于实测数据的杉木构筑型研究[J].林业科学研究,2011,24(1):132-136.

    [8] 蒋娴,张怀清,贺姗姗,等.林分可视化模拟系统的设计[J].林业科学研究,2009,22(4):597-602.

    [9] 刘海,张怀清,林辉. 森林经营可视化模拟研究[J]. 世界林业研究,2010,23(1):21-27.

    [10] 李永亮,鞠洪波,张怀清. 基于WF的杉木人工林交互式疏伐可视化模拟技术[J].林业科学研究,2014,27(3):329-334.

    [11] 朱磊.杉木林分结构分布自适应可视化模拟方法研究.长沙:中南林业科技大学,2011.

    [12]

    Li Y L, Zhang H Q, Jiang X, at el. Study on visual simulation of selecting trees based on triangle in thinning. Proceedings of 2012 IEEE International Conference on Computer Science and Automation Engineering, Zhangjiajie, China, 2012: 697-701.
    [13] 董灵波,刘兆刚.樟子松人工林空间结构优化及可视化模拟[J].林业科学,2012,48(10):77-85.

    [14] 郝月兰,张会儒,唐守正.基于空间结构优化的采伐木确定方法研究[J].西北林学院学报,2012,27(5):163-168.

  • [1] 贺姗姗张怀清彭道黎 . 林分空间结构可视化研究综述. 林业科学研究, 2008, 21(Z1): 100-104.
    [2] 法蕾裴顺祥杜满义马淑敏吴莎吴迪王海霞李佳林许基煌 . 油松人工林土壤微生物对结构调整的响应研究. 林业科学研究, 2024, 37(): 1-10. doi: 10.12403/j.1001-1498.20230389
    [3] 姜磊陆元昌廖声熙李昆李根前 . 滇中高原云南松林分直径结构研究. 林业科学研究, 2008, 21(1): 126-130.
    [4] 聂道平徐德应朱余生 . 林分结构、立地条件和经营措施对竹林生产力的影响*. 林业科学研究, 1995, 8(5): 564-569.
    [5] 陈双林萧江华邹跃国 . 勃氏甜龙竹笋苗兼用林林分结构优化模式初步研究. 林业科学研究, 2003, 16(6): 677-683.
    [6] 玉 宝乌吉斯古楞王百田王立明达布希拉图 . 兴安落叶松天然林不同林分结构林木水平分布格局特征研究. 林业科学研究, 2010, 23(1): 83-88.
    [7] 魏曦梁文俊毕华兴侯贵荣 . 晋西黄土区油松林分结构与水土保持功能的多因子复合关系. 林业科学研究, 2020, 33(3): 39-47. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2020.03.005
    [8] 袁秀锦肖文发潘磊王晓荣胡文杰崔鸿侠雷静品 . 马尾松林分结构对枯落物层和土壤层水文效应的影响. 林业科学研究, 2020, 33(4): 26-34. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2020.04.004
    [9] 张雪刘兵兵王彦辉于澎涛段文标张军 . 六盘山区辽东栎林分结构对各植物层生物量的影响. 林业科学研究, 2023, 36(3): 71-79. doi: 10.12403/j.1001-1498.20220479
    [10] 姚甲宝曾平生袁小平吴建国楚秀丽周志春 . 间伐强度对木荷-萌芽杉木中龄混交林生长和林分结构的影响. 林业科学研究, 2017, 30(3): 511-517. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2017.03.021
    [11] 曾祥谓玉宝乌吉斯古楞红玉达楞巴雅尔杨浩 . 云冷杉过伐林主要树种结构特征分析. 林业科学研究, 2014, 27(4): 481-486.
    [12] 王磊孙长忠周彬 . 北京九龙山不同结构侧柏人工纯林降水的再分配. 林业科学研究, 2016, 29(5): 752-758.
    [13] 李长银陈永富张怀清 . 基于GPU和场景分页的森林可视化模拟. 林业科学研究, 2011, 24(4): 541-544.
    [14] . 杉木人工林抚育间伐可视化模拟技术研究. 林业科学研究, 2009, 22(6): 813-818.
    [15] 徐志扬刘浩栋陈永富陈巧李华玉王娟 . 基于无人机LiDAR的杉木树冠上部外轮廓模拟与可视化研究. 林业科学研究, 2021, 34(4): 40-48. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2021.04.005
    [16] 李永亮鞠洪波张怀清蒋娴刘海覃阳平 . 基于WF的杉木人工林交互式疏伐可视化模拟技术. 林业科学研究, 2014, 27(3): 329-334.
    [17] 谢阳生孟京辉曾冀明安刚刘宪钊贾宏炎雷相东陆元昌 . 马尾松人工纯林近自然化改造效果分析. 林业科学研究, 2023, 36(2): 31-38. doi: 10.12403/j.1001-1498.20220459
    [18] 曹恭祥王彦辉熊伟于澎涛杜敏孙浩李振华王云霓 . 基于土壤水分承载力的林分密度计算与调控——以六盘山华北落叶松人工林为例. 林业科学研究, 2014, 27(2): 133-141.
    [19] 何贵平陈益泰胡炳堂封剑文刘化桐蔡宏明 . 杉木与马褂木、檫树混交林及其纯林生物量和土壤肥力研究. 林业科学研究, 2001, 14(5): 540-547.
    [20] 马载阳张怀清李永亮杨廷栋陈中良李思佳 . 基于空间结构的杉木树冠生长可视化模拟. 林业科学研究, 2018, 31(4): 150-157. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2018.04.021
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  2695
  • HTML全文浏览量:  340
  • PDF下载量:  631
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2016-03-15

基于三维虚拟环境的林分结构调整可视化模拟技术

  • 1. 中国林业科学研究院资源信息研究所, 北京 100091
  • 2. 中南林业科技大学计算机与信息工程学院, 湖南 长沙 410004
基金项目:  中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金(IFRIT201503);国家自然科学基金(31170590);“十二五”国家863计划课题(2012AA102002)。

摘要: [目的] 以真实林分三维场景为模型,结合计算机虚拟现实技术,实现对真实林分结构的调整优化可视化模拟。[方法] 以湖南攸县黄丰桥国有林场杉木与鹅掌楸人工混交林为研究对象,采用可视化模拟技术,基于三维虚拟环境建立林分结构调整可视化模拟系统,实现对林分结构的优化调整进行可视化模拟。通过对林分的角尺度、大小比、混交度、开阔比等结构的计算分析,结合公告板显示技术和射线查询算法,在MOGRE构建的林分三维场景中对林分结构调整过程进行可视化模拟。[结果] 样地林分结构经过调整后,平均树高由12.8 m变成13.6 m,平均胸径由17.1 cm变成18.6 cm;林分平均角尺度由0.449变为0.481,分布格局由调整前的均匀分布变成随机分布;林分平均大小比由0.511变为0.519,样地内林木生长更具有优势;林分平均混交度由0.093变为0.129,林分结构更加稳定,林分的整体质量也得到了提高。[结论] 本研究采用可视化模拟技术和样地调查数据,构建虚拟三维森林环境,在三维场景中,森林经营者不仅能查看样地中每株林木构筑性属性,观察林分样地的整体状态,还能对林分结构进行优化调整,实现在虚拟森林环境中对样地林分结构调整进行可视化模拟。

English Abstract

参考文献 (14)

目录

    /

    返回文章
    返回