基于三维虚拟环境的林分结构调整可视化模拟技术

作     者：邓强 张怀清 李永亮 袁晓红 DENG Qiang ZHANG Huai-qing LI Yong-liang YUAN Xiao-hong

作者机构：中国林业科学研究院资源信息研究所北京100091 中南林业科技大学计算机与信息工程学院湖南长沙410004 

出 版 物：《林业科学研究》 (Forest Research)

年 卷 期：2016年第29卷第6期

页      面：890-895页

核心收录：

学科分类：09[农学] 0903[农学-农业资源与环境] 

基　　金：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) 

主　　题：三维虚拟环境 林分结构 可视化 结构调整 

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。