林分结构分析与调整可视化模拟技术

发布时间：2021-10-16 11:50

　　随着计算机信息技术的迅速发展和虚拟现实技术的日趋成熟,可视化模拟技术已广泛应用于各个领域的前端。提高林业信息化建设速度以及完善林业信息化管理水平,也是当今林业科学研究发展方向上的重要工作。可视化模拟技术能够突破时间和空间的限制,在林业上迅速成为当下的研究热点。将可视化模拟技术应用到林分结构分析调整中,构建虚拟的林分三维场景,使得森林经营者能够更直观、更方便和更有效地对林分结构进行调整优化,实现信息化经营管理森林,进一步推动林业信息化进程。本文基于Direct3D技术,结合树木的冠形曲线,对树木进行建模,运用MOGRE三维渲染引擎,结合天空、地形、树木模型等构建出真实的林分三维场景,并从林分非空间结构和林分空间结构两个方面进行分析并可视化模拟；通过计算林分的角尺度、大小比、混交度、开阔比以及竞争指数,结合公告板显示技术和射线查询算法,对林分结构调整过程进行可视化模拟。本文将林分结构分析调整理论与计算机可视化模拟技术相结合,采用数据层、业务逻辑层和表现层的三层架构的模式,开发了适用于林业工作者的林分结构分析与调整可视化模拟系统,为森林经营者能够实时地掌握林分结构状态并制定林分结构调整方案提... 

【文章来源】：中南林业科技大学湖南省

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 研究目的与意义
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 林分结构分析研究现状
        1.3.2 林分结构调整研究现状
        1.3.3 林分可视化研究现状
    1.4 当前存在的问题及发展趋势
    1.5 选题来源
    1.6 研究内容
    1.7 技术路线
2 研究对象与研究区概况
    2.1 研究对象
    2.2 研究区概况
3 基于三维虚拟场景的林分结构分析可视化模拟
    3.1 林分外业测量指标与数据获取方法
    3.2 林分空间结构参数
        3.2.1 角尺度
        3.2.2 大小比数
        3.2.3 混交度
    3.3 GDI+技术
    3.4 ZedGraph技术
    3.5 林分三维虚拟场景的构建
        3.5.1 基于DIRECT 3D的单木模型绘制
        3.5.2 基于MOGRE的林分三维场景渲染
        3.5.3 林分三维场景渲染所需环境元素
        3.5.4 真实坐标
    3.6 应用实例
        3.6.1 实验数据
        3.6.2 构建林分三维虚拟环境
        3.6.3 林分结构分析可视化模拟
        3.6.4 结果与讨论
    3.7 本章小结
4 基于三维虚拟场景的林分结构调整可视化模拟
    4.1 改进开阔比数
    4.2 林木大小竞争指数
    4.3 采伐强度
    4.4 杉木材积计算方法
    4.5 公告版显示技术
    4.6 应用实例
        4.6.1 实验数据
        4.6.2 构建林分三维虚拟环境
        4.6.3 林分结构调整可视化模拟
        4.6.4 结果与讨论
    4.7 本章小结
5 林分结构分析与调整可视化模拟系统设计与实现
    5.1 系统需求分析
        5.1.1 系统描述
        5.1.2 功能需求
        5.1.3 数据需求
        5.1.4 性能要求
    5.2 系统架构设计
    5.3 系统数据库设计
    5.4 系统功能设计
        5.4.1 林分三维场景构建
        5.4.2 三维场景管理
        5.4.3 林分结构分析可视化模拟
        5.4.4 林分结构调整可视化模拟
    5.5 系统开发环境
    5.6 系统运行环境
        5.6.1 硬件环境
        5.6.2 系统环境
    5.7 系统实例应用
        5.7.1 试验数据
        5.7.2 读取调查数据
        5.7.3 设置地形数据
        5.7.4 模拟林分三维场景
        5.7.5 林分结构分析可视化模拟
        5.7.6 林分结构调整可视化模拟
    5.8 本章小结
6 结论与讨论
    6.1 结论
    6.2 创新点
    6.3 讨论
参考文献
附录A 攻读学位期间的主要学术成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]樟子松人工林空间结构优化及可视化模拟[J]. 董灵波,刘兆刚.  林业科学. 2012(10)
[2]基于空间结构优化的采伐木确定方法研究[J]. 郝月兰,张会儒,唐守正.  西北林学院学报. 2012(05)
[3]森林多功能经营技术研究综述[J]. 魏晓慧,孙玉军,郭孝玉.  林业资源管理. 2011(06)
[4]基于Voronoi图和Delaunay三角网的林分空间结构量化分析[J]. 赵春燕,李际平,李建军.  林业科学. 2010(06)
[5]合肥市不同类型城市森林树种多样性比较[J]. 许克福,吴泽民,陈家龙.  东北林业大学学报. 2010(03)
[6]森林空间结构研究现状与发展趋势[J]. 汤孟平.  林业科学. 2010(01)
[7]杉木人工林抚育间伐可视化模拟技术研究[J]. 张敏,张怀清,陈永富.  林业科学研究. 2009(06)
[8]闽北常绿阔叶林林分结构分析[J]. 张勇.  安徽农业科学. 2009(27)
[9]北京西山地区油松人工林近自然化改造效果评价[J]. 宁金魁,陆元昌,赵浩彦,刘宪钊,任云卯,陈峻崎.  东北林业大学学报. 2009(07)
[10]天然林林分结构研究方法综述[J]. 龚直文,亢新刚,顾丽,赵俊卉,郑焰锋,杨华.  浙江林学院学报. 2009(03)

博士论文
[1]帽儿山天然次生林树冠结构和空间优化经营[D]. 卢军.东北林业大学 2008
[2]阔叶红松林空间结构研究[D]. 安慧君.北京林业大学 2003

硕士论文
[1]杉木林分结构分布自适应可视化模拟方法研究[D]. 朱磊.中南林业科技大学 2011
[2]森林经营可视化模拟技术研究[D]. 张敏.北京林业大学 2009
[3]杉木人工林的三维可视化建模及其生长经营模拟研究[D]. 郝林倩.福建农林大学 2009
[4]虚拟森林火场的技术研究和场景建模[D]. 李琰琰.浙江工业大学 2006
[5]基于林分生长规律的虚拟森林环境的构建研究[D]. 舒娱琴.武汉大学 2004



本文编号：3439759