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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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基于Weibull分布的林分结构可视化模拟技术研究 总被引：1，自引：0，他引：1
林分结构是林分生长和林分经营的理论基础,具有重要的生产实践和科研价值。以杉木人工林为研究对象,以30 m×30 m样地大小为例,以Weibull分布拟合林分直径结构,并进行x2检验。在已知林木算术平均胸径和林木株数的前提下,以C#语言为基础,结合Weibull分布模型、测树因子间关系模型、生物量估计模型、GDI+技术与MOGRE技术,实现了林分结构统计图表可视化模拟,并对林分进行了2维3维可视化模拟。结果表明:Weibull分布可有效拟合林分直径结构分布,可视化模拟技术使林分结构得到了更加直观高效的表达,为研究林分结构提供了新的技术手段,为提高森林经营管理水平提供了可视化决策平台。 相似文献
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樟子松人工林空间结构优化及可视化模拟 总被引：7，自引：0，他引：7
为实现人工林的近自然化改造,以帽儿山樟子松人工林为研究对象,以可视化模拟为手段,以林分空间结构优化为目标,以常用空间结构参数(角尺度、混交度、大小比)为切入点,按照森林演替的一般规律构建樟子松人工林的空间结构优化方案,并将其与林分三维可视化模拟模型进行耦合,建立樟子松人工林三维可视化经营模拟系统.模拟实例表明:林分的平均角尺度从0.461提高到0.487,林木分布格局由均匀分布变为随机分布;林分混交度由0.284上升到0.308,混交程度得到提高;林分大小比由0.515变为0.481,林木个体生长的优势程度得到提高;基于林分空间结构的择伐,使林分空间结构得到了显著优化.该系统可以在虚拟森林环境中实现对森林经营过程的模拟、经营方案的评价和优化、林分未来生长状况的预测以及森林经营活动对林分结构的影响,为我国人工林的科学经营和管理提供一个全新的平台. 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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为了解决以往二维森林资源信息系统对于现实世界表达的逼真程度低的问题,为用户提供视觉上更真实的感受,让决策者对森林资源信息有更为直观、生动的了解与认识,从而提高森林场景的交互性与实时性,研究开发了可独立运行的林分3D可视化经营系统。研究结果表明,利用可视化编程工具模拟虚拟森林环境的林分经营方法,操作简单,可用性强;,设计的面向森林经营管理的国有林场林分3D可视化系统,可实现森林的漫游,二维数据的查询、统计、造林模拟和森林经营模拟等功能。 相似文献
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[目的 ]针对抚育间伐目前存在较少利用垂直空间结构参数的问题,以林分三维可视化模拟系统为基础,加入森林结构功能模块,研究一种以林分垂直空间结构参数A_Pvi为依据,对森林经营方案原定的抚育强度进行改进的方法。[方法 ]利用林分三维场景可视化模拟系统中的森林结构功能模块,通过读取杉木样地调查表中的每木数据,在虚拟场景中模拟样地的真实情况,分析样地的各空间结构参数。[结果 ]经过考虑林分垂直结构的间伐强度间伐后的4块样地与原定间伐强度相比,平均A_Pvi更加趋近于0,样地内林木竞争状况更加均匀,1号样地的平均A_Pvi由0.46降到了-0.24,2号样地由0.46降为0,3号样地由-0.19提升到了-0.04,4号样地由0.40降到了0.04;平均角尺度无大幅度变化,4块样地都呈随机分布状态;4块样地中,除了3号样地外,平均大小比数均出现了较大幅度的减少。[结论 ]考虑林分垂直结构的间伐强度与原林场森林经营方案既定的间伐强度相比,改善了林分的竞争状况,使林分内的竞争状况趋近均势。林分三维场景可视化模拟系统可以精确模拟采用不同间伐强度进行间伐后的林分拟真场景及其空间结构变化情况。 相似文献
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利用结构参数角尺度、大小比数、混交度对浙江龙泉萌生杉木林的空间结构进行分析,结果表明:林分的平均角尺度为0.512,林分空间格局为随机分布;杉木树种分布格局为团状分布,木荷树种整体分布格局为随机分布,其它树种的整体分布格局为均匀分布;林分的平均混交度为0.438 4,在弱度混交和中度混交之间;林分中树种以胸径作为比较指标的林木个体的优势排列顺序为:苦槠、马尾松> 杉木> 樟树> 木荷> 枫香、红豆树> 拟赤杨> 榆树。根据萌生杉木林的结构特征提出经营对策, 通过合理择伐和补植乡土树种进行林分结构调整,提高林分质量,优化林分空间结构,以便更好地发挥其功能。 相似文献
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根据林分经营的特点，提出了林分经营专家系统的总体设计框架、知识获取和知识表达方式、推理机制以及不精确信息处理方法，并开发了杉木人工林林分经营专家系统原型，本系统根据用户所输入不同的年龄、林分密度和地位指数就可作出相应的林分经营决策，使森林经营决策科学化. 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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【目的】研究四川盆周山地5种典型林分空间结构的特征,为该地区森林结构化经营提供理论依据。【方法】以四川盆周山地同龄的杉木纯林、柳杉纯林、杉木-柳杉混交林及同一时期形成的人天混交林和天然次生林为研究对象,采用角尺度、混交度、大小比数和林分空间结构指数对其空间结构进行分析。【结果】1)杉木纯林、杉木-柳杉混交林、人工天然混交林和天然次生林的水平分布格局为随机分布,平均角尺度分别为0.485、0.478、0.478、0.481,柳杉纯林为均匀分布,平均角尺度为0.455。2)5种林分的大小比数频率分布比较均匀,平均大小比数分别为0.465、0.529、0.446、0.810和0.534,林分整体为中庸生长状态。3)在混交度研究中,杉木纯林和柳杉纯林以零度混交为主,平均混交度分别为0.227和0.020;杉木-柳杉混交林的平均混交度为0.460,林分整体为中度混交;人工天然混交林和天然次生林平均混交度为0.610和0.674,为强度混交。4)引入林分空间结构指数FSSI,综合分析3种林分空间结构参数,FSSI大小排序为:天然次生林>人工天然混交林>杉木-柳杉混交林>杉木纯林>柳杉纯林,其排序与林分混交度排序结果一致。【结论】该地区5种典型林分空间结构的大小比数和角尺度相差不大,林分空间结构主要受混交度的影响。 相似文献
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本文用在遂昌调查的标准地资料，建立杉木人工林平均胸径、林分平均高、每公顷断面积和林分蓄积量生长方程，以此编制杉木人工林现实收获表，并简单分析遂昌县杉木人工林的生长特点，预估了杉木人工林的年生长量。杉木是遂昌县最重要的用树树种之一，从70年代初大规模人工造林以来，已营造杉木人工林56278hm2，蓄积量1029876m3，如何提高杉木人工林的经营效益，提高林业的经济效益是目前亟需解决的问题。为此本文试图通过对现有杉木人工林的调查，编制现实收获表，为生长预估、森林经营提供理论依据。 相似文献
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探讨了不同种植密度对杉木生长的影响,以及杉木适宜的种植密度。对不同种植密度对杉木林分生长现状进行了调查,并测定了单株叶面积和叶面积指数。结果表明:在密度超过3400株/km2后,林分平均树高逐渐降低,杉木平均单株材积与林分平均胸径变化规律相同。研究了不同造林密度对杉木生长和养分空间利用的影响,以及杉木的分布规律,对试验结果进行了总结和分析,为加强杉木人工林的科学管理,在有限的森林空间内获得最大的木材收益提供了科学依据。 相似文献
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杉木是我区主要造林树种,山区群众素有经营习惯和丰富经验。50年代以来,各国有林场一直以杉木为主进行造林,至80年代,杉木人工林陆续进入主伐。第一代人工杉木纯林主成后,第二代林分如何经营,成为森林经营工作中亟待解决的主要问题之一。为了提高迹地更新成效,对全区8个国有林场1988～1996年期间杉木林采伐迹地更新成效进行了调查总结,本着适地适树、速生丰产、经济效益高的原则,对人工杉木林采伐迹地更新存在的问题和对策作出初步探讨,以期提高经营二代林分的质量和产量,提高林地生产力和经济效益。1自然条件池州地处皖西南、长… 相似文献
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在马关县金城林场森林抚育试点区具代表性杉木纯林中设置监测样地和对照样地,对观测样地于2010年进行修枝抚育,并于2010年、2011年、2013年、2016年进行增长量观测,对比观测当年较2010年增长量和增长率变化,对比分析杉木修枝抚育和未抚育林分差异情况。研究结果表明,修枝抚育杉木林分平均胸径、平均树高、蓄积、森林生物量、森林碳储量均明显高于未抚育林分,并且在一定时期处于上升态势。因此,修枝抚育能有效提高杉木生长量。建议加强杉木经营管理,适时开展森林抚育,改善杉木生长空间。 相似文献
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应用森林生态系统管理与预测模型FORTOON对连栽杉木人工林不同经营措施进行模拟 .结果及其分析表明 ,三代连栽的杉木林在生物量和立地质量方面呈逐代下降的趋势 ;选用下层疏伐法对林分生长较有利 ;施用有机肥效果明显 ,可以迅速提高林地有效养分含量和林分生物量 ;清除枯落物会明显降低林分生物量 .模拟结果与实际情况比较相符 ,证明了模型的有效性 .该文的结果可作为进一步模拟研究的基础 ,以便得到一个最佳的经营方案 ,为防止杉木林产量下降和地力衰退提供可选方案 相似文献
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湖南杉木人工林近自然经营问题探讨 总被引：4，自引：0，他引：4
德国人工林在19世纪,与湖南杉木人工林有相似之处,采用单一树种营造大面积人工林,造成地力消耗很大,无法实现林木的可持续利用。本文从杉木经营历史,分析了现有栽培制度下的炼山、幼林抚育、轮伐期短、林分结构单一等现状所导致的杉木人工林生产力下降、林地地力衰退。本研究引进德国森林近自然经营理念及原则改造杉木人工林,分别对杉木幼林、中林、成林进行第1代目标树经营,为第2代目标树形成创造有利条件,使林地地力得到恢复,达到可持续经营的目的,同时获得较大经济效益。 相似文献
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为提高我国大面积人工的科学经营水平,本文以尚志林管局一面坡林场3种主要人工林(杨树、红松和落叶松)不同生长阶段的固定样地调查数据为例,采用目前常用的林分空间结构参数定量分析各林分的基本空间结构特征,为人工林的健康经营提供基础。研究结果表明:各林型不同生长阶段的林分平均混交度均属典型零度或轻微弱度混交;林分的平均大小比值均接近0.50左右,整体处于中庸状态;林分的平均角尺度则均为典型的均匀分布或轻微聚集分布;林分整体空间结构则显示各林型的空间结构极不合理。为此,必须采取积极的森林经营措施以提高当前森林生态系统结构和功能稳定性。 相似文献
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针对以林场基础建立的森林公园普遍存在的森林景观不够丰富的问题,就森林公园森林景观提质改造进行探讨,通过对杉木纯林与杉木林下空地套种木荷两种林分生长因子进行对比分析,结果表明,混交林的阔叶树生长良好、杉木阔叶树混交林的杉木各项生长因子增幅较大,平均胸径、平均单株材积、林分总蓄积量分别比杉木纯林有所增加,混交林的总持水量增大,0cm^20cm土层土壤水分显著提高,森林景观有较大改善。 相似文献