基于空间结构的杉木树冠生长可视化模拟

• Published in: 林业科学研究 Vol. 31; no. 4; pp. 150 - 157
• Main Authors: 马载阳, 张怀清, 李永亮, 杨廷栋, 陈中良, 李思佳
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 中国林业科学研究院资源信息研究所,北京,100091%湖南省攸县黄丰桥国有林场,湖南株洲,412307 01.08.2018
• Subjects: 冠形; 三维动态渲染; 空间结构; 生长可视化
• ISSN: 1001-1498
• DOI: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2018.04.021

S758; [目的]定量研究杉木林分中不同空间结构对林木冠形生长变化的影响,实现基于空间结构的杉木树冠生长可视化模拟.[方法]以湖南省攸县黄丰桥国有林场为试验区,在林分中选择并划分空间结构单元,进行冠形和空间结构数据调查,将林木东南西北4个方向的活枝下高、冠高、冠幅作为林木冠形描述因子,将周围木影响距离、相对树高定义为水平空间结构参数Ph和垂直空间结构参数Pv,使用多元逐步回归的分析方法,分析冠形描述因子与年龄、水平、垂直空间结构参数的关系,建立不同空间结构下杉木冠形的生长变化模型.基于B样条曲线模拟杉木冠形,构建不同生长阶段的三维杉木模型,结合三维动态渲染技术,实现杉木树冠生长的可视化模拟.[结果]通过对年龄和水平、垂直空间结构参数的逐步回归分析,结果表明:林木活枝下高、冠高和年龄、垂直空间结构参数呈现显著相关关系,模型决定系数R2分别为0.754和0.813;林木各向冠幅和年龄、水平空间结构参数呈现极显著相关关系,模型决定系数R2为0.623.基于杉木树冠生长模型和三维动态渲染技术,实现了树冠在东南西北不同方向的生长可视化.[结论]通过划分空间结构单元的方法选择研究目标并进行数据调查,使用逐步回归的方法,分析杉木冠形数据和年龄与空间结构数据的关系,建立树冠各方向活枝下高、冠高、冠幅的生长模型,结合三维动态渲染技术,使用MOGRE三维渲染引擎作为工具,实现了基于空间结构的杉木树冠生长可视化模拟.