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[期刊] 林业科学  [作者] 唐丽玉  陈崇成  权兵  
从单棵树的建模、森林场景的绘制技术、森林生长模型分类与特点以及典型的虚拟森林景观系统等几个方面,对森林景观生态的计算机建模和图形可视化研究现状与发展趋势进行综述,就该领域的发展趋势和未来需要解决的关键问题进行总结。
[期刊] 林业科学研究  [作者] 刘海  张怀清  莫登奎  鞠洪波  
通过对森林景观可视化模拟技术的研究,结合现有信息分类编码技术,提出一种利用自定义的数字化树木编码构建森林可视化环境的新方法。通过实验模拟结果可知,利用树木编码构建的森林可视化环境效果较好,此种方法为数字化森林模型的研建做出了部分尝试,在一定程度上提高了森林景观的构建速度。
[期刊] 林业科学  [作者] 陈崇成  李建微  唐丽玉  冯晓刚  
林火蔓延是林火行为的主要表现形式。本文对各种林火蔓延的计算机模拟和可视化技术的最新研究状况和发展趋势进行综述。首先,分析林火蔓延相关数学模型的类别和特点、模型发展方向与体系形成。其次,讨论基于元胞自动机的和惠更斯原理的二维林火模拟与显示技术,以及三维虚拟林火环境构建技术。最后,就林火蔓延模拟与管理信息系统的最新发展进行概括。认为林火蔓延模拟与可视化的研究与开发除向高精度与实用化等方向发展外,今后将更注重真实感环境下的多维虚拟森林景观构建、多用户参与的快速决策能力(如协同灭火)以及网络信息服务等方面。
[期刊] 浙江农林大学学报  [作者] 吴兆艳  汤孟平  
森林景观可视化是随着计算机软硬件、三维地理信息系统(GIS)产业发展以及森林经营管理需求而产生的一种新技术,可在景观设计、林业规划和森林防火等方面提供形象、直观的三维空间显示。以浙江省天目山国家级自然保护区为例,以AutoCAD精确绘制的二维数据为基础,利用GIS与SketchUp之间的SketchUpESRI插件把shape文件转成SketchUp可识别的.skp格式数据,再用Google SketchUp智能化软件快速批量处理GIS数据,最后将三维模型输出为Mulitpatch(*.mdb)格式的数据。在ArcScene中,将森林场景、小班线与三维地物模型进行叠加,实现漫游、查询、数据管理...
[期刊] 北京林业大学学报  [作者] 刘永霞  冯仲科  
针对森林分布广阔、林木生长周期长、调查费时费力、更新困难的特点,作者设计了基于组件GIS的森林景观四维可视化系统(FLFVS).该文首先介绍了FLFVS建设的必要性及可能性,然后重点阐述了该系统的功能、集成框架和关键实现技术,及其在北京市房山区森林资源经营管理中的初步应用.该系统不仅可以实现森林资源动态管理,结合树木生长模型,三维动态地表示林分生长过程,而且可以在三维虚拟场景中模拟森林的经营和管理措施,包括抚育间伐、更新造林等,动态直观地表示森林经营的结果,为森林经营决策服务.
[期刊] 林业科学  [作者] 李月辉  常禹  胡远满  李秀珍  肖笃宁  
从影响森林景观的人为活动的性质入手,将人类活动分为两类:土地利用和森林经营,分别阐述其研究现状。土地利用主要包括农业开发和城市化,通常使林区转变为非林区。森林经营活动主要包括采伐和修建道路。采伐影响森林格局和动物生境,前者侧重于采伐参数和格局结构特征之间关系的研究,后者着重于从动物生境保护角度设计采伐格局;修建道路会改变景观格局和过程,近期焦点为道路网空间结构特征与景观格局的关系、该关系在不同尺度下的表现规律及道路影响下景观过程变化。目前,在中国道路研究尚未引起重视。本文对中国进行人类活动对森林景观影响研究中存在的问题进行了总结:1)人类活动作用的时空格局定量化是人类活动影响研究的前提,这方面...
[期刊] 地理科学进展  [作者] 奚为民  戴尔阜  贺红士  
森林景观模型(forest landscape models)是基于森林动态机制和干扰作用在景观尺度上模拟和预测森林时空变化特征的计算机模型。该类模型越来越多地用于森林规划、经营管理、生态资源保护与恢复及全球气候变化研究。本文通过对大量文献资料的整理,对森林景观模型的概念、尺度、类型、方法、应用和最新研究进展进行了综述。随着计算机、地理信息系统、遥感等技术的迅猛发展,森林景观模型将会越来越多地与地理信息系统、规划经营管理决策等紧密结合,未来将向服务性决策模型方向发展。
[期刊] 林业科学研究  [作者] 李长银  陈永富  张怀清  
森林地域分布广阔,森林中植被众多、光影分布复杂。在森林可视化模拟时巨大的场景,场景中大量的模型,复杂的光线和阴影给真实感绘制带来了很大的困难[1]。特别是在基于单木生长模型的森林生长可视化模拟中,由于要对每一棵树的生长进行计算,同时还要渲染三维场景中大量的模型,计算光照阴影等,CPU的计算量很大。一般的森林场景都
[期刊] 沈阳农业大学学报  [作者] 周宇飞  贺红士  金龙如  布仁仓  李秀珍  
理解森林景观的动态变化对于制定合理的森林管理措施和恢复规划有着重要的现实意义。应用空间直观森林景观模型(LANDIS)模拟小兴安岭友好林业局在当前天保工程方案下(P1)、自然演替方案下(P2)以及采伐后完全依赖天然更新方案下(P3)森林景观的动态变化。模拟结果表明:不同的森林管理方案对树种分布面积百分比、空间格局和年龄结构有显著的影响。与其他两个方案比较,当前天保工程方案(P1)可以显著增加造林树种(红松、落叶松和蒙古栎)面积,提高树种的聚集程度,减小白桦所占面积,但是在模拟的前50年,人工更新造林措施使得幼龄林所占面积百分比显著增加,而成过熟林的增加以及建立合理的林龄结构仍需很长的时间。
[期刊] 北京林业大学学报  [作者] 刘喆  郑曦  
【目的】现有近自然森林景观营造手段缺乏在设计阶段对群落空间结构的控制,制约了城市森林的营造效益。可以利用邻体相互作用的群落空间结构生成机制建立设计算法,实现近自然森林空间结构的参数化设计。【方法】基于树冠竞争指数构建设计竞争指数(DCI)作为近自然森林空间结构的优化规则,利用该规则开发包含植株生境适宜性预分布、空间结构迭代优化两个模块的设计算法。并参照北京市浅山地区天然森林群落特征,采用该算法对北京市青龙湖公园内的一处场地进行应用,验证其可行性。【结果】在应用情景中,该算法能够通过优化规则降低植株间的DCI,实现空间结构的优化,并根据预设的树种类型、适宜性和比例生成符合近自然森林景观特征的植株分布平面图。【结论】该算法能够生成符合近自然森林群落空间结构特征的设计群落,可以作为一种近自然森林景观空间结构生成的辅助设计方法,但需要根据近自然指标进一步优化算法,积累近自然森林植物种类、形态特征和适宜性的特征参数,完善该算法对近自然森林群落的仿真程度。
[期刊] 林业科学研究  [作者] 洪玲霞  陆元昌  雷相东  
以吉林省汪清林业局金沟岭实验林场为例,介绍了一种基于森林资源二类调查数据的森林景观类型划分方法。划分景观要素类型的因子一级为土地覆盖类型,二级为优势树种组。在景观分类的基础上分析了1987—1997年10a间金沟岭实验林场森林景观空间格局变化。1987年和1997年主要的景观要素类型为针阔混交林、针叶混交林、落叶松林和阔叶混交林,1987年的斑块个数为592块,1997年为946块。斑块个数大幅度增加,反映出森林景观破碎化的趋势。10a间,景观多样性指数和相对丰富度指数降低,优势度指数有所增加。文章对营林活动对森林景观变化的影响进行了初步分析,发现景观类型变化较大的林班也是作业强度比较大的林班...
[期刊] 林业科学研究  [作者] 惠刚盈  胡艳波  赵中华  
本文全面系统地综述了结构化森林经营技术的最新研究进展。指出结构化森林经营是针对目的树单木经营的高度集成技术,符合现代森林经营发展方向;结构化森林经营有望成为解决人工林近自然化转变的有效途径;结构化森林经营中林分空间结构参数综合评价势在必行。经历10多年的发展,结构化森林经营的基础理论更加完善、技术体系更加成熟、应用推广更加广泛。大面积推广应用结构化森林经营理论与技术,可有效提升我国森林质量,并缓解森林资源可持续发展与利用之间的矛盾。
[期刊] 中南林业科技大学学报  [作者] 曹明兰  李亚东  冯海英  蔡彩  
随着数字林业和精准林业建设的推进,利用三维可视化技术辅助森林管理的需求越发突出,然而3D森林景观建模与建筑物建模相比具有冠层起伏频繁、形状不规则、光线条件复杂、纹理重复度高、像对间存在非刚体性变化等特点,直接采用普通建模方法构建的三维模型效果不理想。本研究实践了一种无人机倾斜摄影系统与背包式三维激光扫描系统相结合的森林景观三维场景建模方法,讨论了数据获取原理、点云配准方法及数据处理流程,并在潭柘寺森林景区进行实验,验证方法的有效性。结果表明,两种点云配准的整体误差小于2.37 mm,能够满足森林景观三维场景建模的精度要求。该方法不仅能省去倾斜摄影的外业控制点采集过程,还实现了两种技术的优势互补,降低了森林景观三维建模的成本,提高了建模效率,对森林精准计测及精细化管理具有一定实践意义。
[期刊] 海洋渔业  [作者] 张新峰  胡夫祥  许柳雄  陈新军  朱清澄  邹晓荣  
对近年来网渔具的计算机数值模拟中使用的几何拓扑分解方法、数学建模思想和模型算法等进行了归纳和系统整理,并探讨了各种算法的稳定性和收敛性。分析认为:刚体有限元法数学建模的优点是模型简化,能基本反映网具粗糙形状,缺点是忽略网线张力,无法精确反映网具的受力和网具的运动状态;基于质量弹簧体系和牛顿力学的柔性有限元法是主流,数值模拟结果更符合网具的实际状况,网形更细腻逼真,计算结果与网具实测拟合较好;显式算法对时间步长较敏感,稳定性和精度不如隐式算法好。NEWTON-RAPHSON和NEWMARK-β算法具有无条件稳定性和收敛性,大部分研究采用了此算法。
[期刊] 北京林业大学学报  [作者] 淮永建  于鹏  黄友良  杨刚  罗岱  
大规模林分场景建模和实时绘制对于模拟林分生长具有重要意义。本文定义了一个基于树龄分枝的树木表达模型,该模型可构建形态结构不规则、灵活的树木模型;在林分场景绘制中,提出了一种基于OSG大规模林分场景的实时绘制技术,利用存储在XML文件中真实的林分调查数据可以实时绘制三维林分场景。林分树木场景数据量大,为了提高场景渲染的效率,利用OSG场景图来组织和优化场景数据;在林分单元格的绘制中引入3D树木的LOD网格简化和PageLOD数据库分页机制实现大规模数据调度。实例证明,所绘制的大规模林分场景能满足用户的实时交互需求。
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