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[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R~2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R~2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。 相似文献
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林分密度对油松中龄林生长特征的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
《山西林业科技》2015,(1)
以平顺县和太原东山25年生的油松人工林为调查对象,通过样地调查,研究林分密度对树高、胸径、枝下高和冠幅等生长特征的影响,以及生长特征指标之间的相互影响。结果表明,林分密度对树高无显著影响,枝下高随林分密度的增大而增大,冠幅、胸径均与林分密度呈显著负相关关系;林分密度为950株/hm2时,树高、胸径、枝下高和冠幅之间相关性均不显著;林分密度为3 050株/hm2时,胸径与树高、胸径与冠幅、冠幅与枝下高显著相关;林分密度为5 600株/hm2时,胸径与树高、冠幅、枝下高,树高与冠幅、枝下高及冠幅与枝下高间均显著相关。 相似文献
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文章以不同林分密度的标准样地兴安落叶松为研究对象,对标准样地每木调查,测量出树高、胸径、枝下高、第一活枝高、冠幅等,再对这两种不同密度的标准地兴安落叶松进行比较。结果表明:密度4500株/hm2比5400株/hm2林分的平均树高、平均胸径、单株材积、林分蓄积、平均枝下高增加,平均第一活枝高降低,表明密度4500株/hm2林分树木生长和自然整枝较好,是比较适合研究地的林分密度。 相似文献
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油茶是我国特有的木本油料树种,也是世界四大木本食用油料树种之一,以生态模型可视化模拟油茶生长规律对研究其抚育栽培模式及可持续经营管理决策有着重要意义。通过比较分析相关领域文献,整理收集了贵州、湖南、江西、福建、浙江五省60年油茶林分生长数据,借助林分水平森林生态系统模拟模型FORECAST模拟油茶纯林50年生长变化规律。模拟结果包括林分尺度的林分平均高、平均冠幅、林分株密度、林分果实生物量参数,及单木尺度的林木胸径、树高、枝下高、冠幅参数。在模拟预测油茶生长参数的基础上,本研究还借助模型可视化技术,三维再现了5年、15年、25年、45年生油茶林分空间结构,用以验证模型及辅助决策。结果表明模型FORE-CAST拟合油茶林分生长曲线效果较好,其输出参数可视化也逼真再现了林分尺度纯林场景,较好的验证了数据。 相似文献
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[目的]基于模拟退火算法,研究一种考虑林分结构健康状况和目标平均胸径的多目标森林经营方法,同时结合单木生长方程,基于Unity3D可视化引擎实现林分经营动态可视化模拟。[方法]以湖南省攸县黄丰桥国有林场5块杉木人工纯林2012—2017年样地连年调查数据为数据源,考虑林分分布状况、竞争程度、营养空间,以平均角尺度、平均大小比、林分拥挤度3个结构参数建立空间结构函数。在此基础上,以健康林分结构和平均胸径为经营目标,以竞争指数为参考初步筛选出的间伐木组合排列的结果作为经营方案的集合,通过模拟退火算法进行最优间伐经营方案解的选择。最后,通过建立考虑Hegyi竞争指数的可变生长率的单木生长方程,以结构分析-经营-生长三者不断迭代的方式并基于Unity3D渲染引擎实现林分经营动态可视化模拟。[结果]通过对5号样地(初始林分230株,年龄16 a,平均胸径20.21 cm)以健康林分结构和30 cm林分平均胸径为经营目标进行经营动态可视化模拟,结果表明林分年龄在21、26、31 a分别进行过间伐模拟,当林分年龄31 a间伐后,林分平均胸径达到30.10 cm,林分平均角尺度为0.64,林分拥挤度为0.74,林分结构接近健康水平。[结论]本研究提出的基于模拟退火算法的林分多目标经营动态可视化模拟方法能够模拟在多目标经营需求下的林分动态,并且形象直观,可以进一步为林业科研和生产提供支持。 相似文献
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以广西国有高峰林场5年生杉木人工林为研究对象,探究林分内的生物量。根据林分调查数据分析,研究结果如下:在8个同林龄的杉木林分中,每个杉木样地的单株生物量各不相同,说明杉木的生物量大小是由各个因素共同作用下的结果。杉木的枝下高和冠幅大小能明显地影响杉木树叶、活枝的生物量,其中又以冠幅的影响作用最大,杉木树高和胸径的大小能明显地影响杉木枯枝的生物量,而枝下高与冠幅对枯枝的影响很小。 相似文献
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基于林分特征的林木个体信息估算可视化模拟技术 总被引：2，自引：0，他引：2
以湖南攸县黄丰桥国有林场为试验区,以6块典型的杉木人工同龄纯林为研究对象,研究林木径阶与其Voronoi多边形面积间的对应关系。以模拟样地为例,在林木株数、林分算术平均胸径与样地大小设定的前提下,研究林木空间分布格局特征,建立计算机模拟点阵生成算法;利用Weibull分布模型对样地内林木径阶分布进行估算,根据林木Voronoi多边形面积与其径阶间的对应规律,对林木胸径进行分配,参考林木测树因子估计模型对林木树高与冠幅因子进行估算;采用ArcgisEngine10开发技术,开发样地Voronoi多边形分析模块,结合GDI+与MOGRE技术,建立基于林分特征的林木个体信息估算可视化模型。结果表明:林木Voronoi多边形面积的算术平均值与所对应径阶间总体呈正相关关系;林木空间格局生成算法高效且适用;林木胸径因子分配考虑了空间环境的影响,贴近林木生长规律;可视化模拟技术可直观表现以上过程与结果,增强可操作性。此方法可用于解决由林分整体特征估算林木个体信息的难题,可为林业科学研究提供基础数据,可为森林可视化模拟提供技术参考。 相似文献
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以湖南攸县黄丰桥国有林场为试验区,以1块林分边界规整的典型杉木人工同龄纯林为研究对象,测定林木胸径、树高、冠幅、冠高与活枝下高等测树因子及林木位置信息。研究冠形曲线函数,利用Direct 3D技术,实现冠形控制下的参数化林木模拟。研究林木模型格式转换方法,为林分场景构建提供模型数据,结合MOGRE技术,研究林分场景模拟技术方法,实现林分场景可视化模拟。结果表明：参数化林木个体建模算法简单适用,测树因子信息可直接用于林木个体可视化模拟,所建模型可体现林木个体差异,形态逼真;利用MOGRE技术可快速、有效模拟林分场景,所建场景真实感较强。此方法所需数据易于获取,适用性强,可对林木个体及林分场景进行逼真模拟,可为研究林木竞争关系、林分生长、林分结构与林分经营提供新思路。 相似文献
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对沙地樟子松人工林10~60 a林龄样地进行树高、胸径等生长指标调查、观测,使用SPSS20.0进行分析,结果表明:不同林龄树高与胸径、冠幅大小、第一活枝下高高度各生长量两两之间有极显著相关关系,林木树高与胸径、冠幅之间存在正相关关系;树高生长量随胸径变化模型为y=0.405x1.104,树高生长量随冠幅变化模型为y=e2.895-2.836/x。 相似文献
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[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。 相似文献
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以湖南攸县黄丰桥国有林场为试验区,以杉木人工林为试验对象,测定林木胸径、树高、冠幅等测树因子及林木位置信息。利用WF技术,在定义林分生长模型、林分结构分析与林分疏伐模型等5种活动的基础上,利用人机交互方式,以图形形式建立了林分生长、林分结构与林分疏伐间交互的可视化工作流模型,实现了林分交互式疏伐可视化模拟。采用GDI+绘图技术与MOGRE渲染引擎技术,实现了林分结构、林分2维状态与林分3维场景的可视化模拟。结果表明:林分生长、林分结构与林分疏伐间的交互关系得到了直观的可视化模拟,此方法面向经营者具有可操作性强的特点。林分疏伐前后的林分结构、2维状态与3维场景得到了形象与逼真的模拟。应用交互式疏伐可视化模拟技术,可实现林分疏伐过程、效果以及林分未来状态的可视化模拟,实现对林分疏伐的实时监管,提高林分疏伐数字化管理水平。 相似文献
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杉木混交林近自然经营生长效果分析 总被引：1，自引：0，他引：1
《绿色科技》2016,(13)
分析了杉木混交林近自然经营生长效果,杉木混交林采用近自然经营方式和一般经营方式对比,对不同经营方式的林分生长效果、林地内的土壤理化性质进行了调查分析。结果表明:近自然经营的林分生长效果平均树高、胸径、冠幅、枝下高、单株材积、蓄积量,比一般经营方式的林分生长效果即有显著提高,平均树高增13.11%、胸径粗20.13%、冠幅大2.63%、枝下高10.26%、单株蓄积量大62.50%,土壤理化学性质也有明显改善,能涵养水源保持水土。 相似文献
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《中南林业科技大学学报(自然科学版)》2016,(6)
对不同密度(1、2、4和8株/m2)的银合欢Leucaena leucocephala林木的胸径、树高、冠幅和枝下高进行调查,研究其生长规律,以期为这种树种的密度管理提供参考。研究结果表明,随着密度的增加,林分平均胸径和平均冠幅按幂指数函数减小,平均树高随密度的增加而减少,但是不同密度间的个体差异不如胸径明显。树木的高径比随密度增加而上升,其关系可用对数曲线拟合。枝下高与林分密度呈线性正相关。 相似文献
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《山西林业科技》2017,(4)
以关帝山国有林场30年生华北落叶松人工林为研究对象,通过标准地调查,研究华北落叶松人工林林分生长因子与林分密度的相关性。结果表明,林分密度对胸径、树高、冠幅、枝下高均有一定程度的影响。枝下高随林分密度的增大而增加,树高有微弱增大的趋势,而冠幅、胸径均与林分密度呈显著负相关关系;林分密度为200株/hm2时,胸径与树高、冠幅显著相关,胸径、树高、冠幅和枝下高之间均不存在显著相关关系;林分密度为725株/hm2时,树高、胸径、枝下高和冠幅各生长因子间均不存在显著的相关关系;林分密度为1 400株/hm2时,胸径与树高极显著相关,胸径与冠幅,胸径与枝下高,树高与冠幅、枝下高,枝下高与冠幅间不存在显著的相关关系。 相似文献
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【目的】探索无性系、株行距及两者交互作用对杨树人工林的林木生长和树冠结构的影响。【方法】采用双因素随机试验设计,通过调查36块13年生杨树样地胸径、树高、活枝下高和冠幅等指标,以综合指数法构建3个林分综合指数(生长指数、冠形指数、干冠协调指数)。【结果】南林95杨和南林895杨的胸径、树高和生长指数显著高于南林797杨(P <0.05)。南林797杨的冠幅、树冠体积和树冠圆满度显著高于南林895杨,与南林95杨差异不显著(P> 0.05)。株行距为6 m×6 m和4.5 m×8 m的林分胸径、冠形指数和生长指数均显著高于5 m×5 m和3 m×8 m林分,不同密度林分对树高影响不显著(P> 0.05)。在相同密度条件下,正方形和长方形配置对东西和南北冠幅有显著影响,较大株行距促进树冠生长,但对胸径、树高和平均冠幅等影响不显著(P> 0.05)。无性系和株行距对冠长、活冠比、树冠表面积和干冠协调指数影响均不显著,且无性系和株行距对林木生长和树冠结构均无显著交互作用(P> 0.05)。【结论】杨树无性系对林木胸径、树高和树冠结构的影响大于株行距。综合考虑林木生长和树冠结构等两个方面,在类似的立地条件上,相比于其它无性系和配置方式,以南林95杨在种植株行距为6 m×6 m(278株/hm^2)时具有培育大胸径林木的潜力,适于培育速生、优质大径材。 相似文献
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《中南林业科技大学学报(自然科学版)》2015,(4)
以湖南省福寿国有林场杉木生态公益林为研究对象,通过将林木胸径、树高和冠幅作为综合权重,改进Voronoi图确定林木的邻近木,进而计算各空间结构指数,分析林分的空间结构特征。结果表明:林木空间结构以1株中心木与5株邻近木组成的空间结构单元最为常见,林木空间影响范围随综合权重的增加而增加;不同林龄杉木林树种空间隔离程度均较低,幼龄林全林分平均混交度为0.34,属于中度混交,中龄林和近熟林全林分平均混交度分别为0.17和0.23,为弱度混交;3种不同林龄的优势树种杉木的平均胸径大小比数均为0.50左右,表明林分处于中等竞争状态;各样地平均角尺度均小于0.475,表明不同林龄杉木林林木均处于均匀分布状态。 相似文献