杉木人工林的三维可视化建模与其生长经营模拟.研究

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1、ThesystemUSeSforestinventorydataasdatasourceandimplementsthefollowingfunctions：2-Dmapmanagement，virtualforestcruising，foreststandgrowthmodeling，foreststandmanagementmodelingandstatisticsofforestinformation．Finalythecaseanalysisandresultverificationisshown，takingtheforestinShunchangCountyPushangfo

2、restrycenter,FujianProvinceasanexample．Keywords：ChineseFir；MorphologicalCharacters；Interactivelyparameterizedtreemodeling；Treegrowthsimulation；VirtualGeographicEnvironments；ForestmanagementsimulationIV独创性声明本人声明，所呈交的学位(毕业)论文，是本人在指导教师的指导下独立完成的研究成果，并且是自己撰写的。尽我所知，除了文中作了标注和致谢中已作了答谢的地方外，论文中不包含其他人发表或撰写过

3、的研究成果。与我一同对本研究做出贡献的同志，都在论文中作了明确的说明并表示了谢意，如被查有侵犯他人知识产权的行为，由本人承担应有的责任。学位(毕业)论文作者亲笔签名：尚球谲日期：易加尹f器论文使用授权的说明本人完全了解福建农林大学有关保留、使用学位(毕业)论文的规定，即学校有权送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。保密，在年后解密可适用本授权书。口不保密，本论文属于不保密。口学位(毕业)论文作者亲笔签名：锄抖锈日期：涉卯7．彭汐C_J7’指导狮亲笔躲么p√醐：泗％萝杉木人工林的三维可视化建模及其生长经营模拟研究

4、1．1立题依据第一章前言21世纪是人类对复杂的森林系统理解与管理的时代。特别是“数字林业"战略的提出，大大加速了林业信息化的进程，使林业管理从单纯的信息管理向经营决策的方向发展【l】。森林经营管理是一项复杂的系统工程，原因是森林生态系统变化缓慢，森林更新周期长，而且森林的变化具有不可逆转性。采用常规的试验方法研究森林生长规律和经营管理效果，不仅试验的周期长，而且耗费大量的人力、财力。正是由于森林经营的功能多样性、动态性和周期性等特点，合理开发和应用信息系统，将森林资源已经获取的信息引入计算机处理，使图形与数据库(小班调查因子)有机结合，以此研究森林生长演化的科学规律，从而为制定正确、合理

5、的森林经营管理方案，具有重要的科学意义和广阔的应用前景。虚拟现实(vR)技术作为近年来发展比较快、且十分活跃的技术领域之一，它在林业中的应用，可提供真实感的森林环境，从而获得对整个森林比较全面直观的了解【2】。虚拟森林环境(VFE)是虚拟地理环境(VGE)在林业科学上的应用实践，是虚拟地理环境与林业科学的结合体，它以林业空间数据为依托，以虚拟现实技术为支撑，构建森林对象，表达及其分析复杂的森林演化规律，这种不同以往二维图形的表达方式发展了森林可视化的新方法、新思想。虚拟现实的魅力不仅仅在于实时、交互式三维，还在于它在此基础上提供了其它传统表现方式所没有的崭新的信息交流界耐引。森林生长建模

6、是林业信息化的核心与基础技术之一。当前森林生长建模研究中存在的主要问题是：采用的树木几何模型过于简单，无法在三维场景中动态地模拟森林生长演化过程，缺乏交互性；森林生长建模过程没有基于林业调查数据库，达不到指导森林生产的目的。虚拟森林的交互设计系统应实现植物建模、植物位置设定以及森林整体结构表达，辅助森林经营管理等基本功能【4】。在虚拟环境中，树木的绘制是很重要的研究内容之一，同时也是一个具有一定难度和意义的课题。在虚拟环境中引入植物生成技术，可把人造环境和自然环境有机地结合起来，塑造出逼真的现实环境。树木或植物是自然景观可视化中最难建模与表达的要素【5】。用计算机生成与真实的树木非常相像

7、的植物图形却一直是国内外学者的研究热点和难点，也是计算机图形学应用的前沿课题【6】。福建农林大学硕士学位论文植物的结构复杂、形态各异，迄今为止建立植物模型都是那些少数能够处理具有庞大结构和复杂几何模型的专家的工作。对树木的模拟是一种运用计算机图形学的理论与方法对树木形态结构和生长过程进行仿真的技术【71。目前，基于树木形态结构特征的、考虑树木生长的几何模型已成为森林研究最有力的工具之一。人们已不再满足于用简单的几何图形(如圆锥体)表