林分三维模型实时生成方法

doi:10.13466/j.cnki.lyzygl.2019.04.015

林业资源管理 ›› 2019›› Issue (4): 101-106.doi: 10.13466/j.cnki.lyzygl.2019.04.015

林分三维模型实时生成方法

李永亮¹(), 朱念福¹, 张怀清¹(), 彭建康², 杨廷栋¹

1.中国林业科学研究院资源信息研究所,北京 100091
2.湖南省攸县黄丰桥国有林场,湖南株洲 412307

收稿日期:2019-06-24 修回日期:2019-07-17 出版日期:2019-08-28 发布日期:2020-10-20
通讯作者: 张怀清
作者简介:李永亮(1984-),男,河北赵县人,助理研究员,博士,主要从事森林可视化模拟技术研究。Email: lyl@ifrit.ac.cn
基金资助:
中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金项目(CAFYBB2017SZ005)

Real-time Generation Methods for Stand Three-dimensional Models

LI Yongliang¹(), ZHU Nianfu¹, ZHANG Huaiqing¹(), PENG Jiankang², YANG Tingdong¹

1. Research Institute of Forest Resource Information Techniques,Chinese Academy of Forestry, Beijing 100091, China
2. Huangfengqiao State?owned Forest Farm in Youxian, Zhuzhou Hunan 412307, China

Received:2019-06-24 Revised:2019-07-17 Online:2019-08-28 Published:2020-10-20
Contact: ZHANG Huaiqing

摘要/Abstract

摘要：

针对现有林分可视化方法表现林木多样性不足的问题,以林分调查数据为基础,提出多样性林木三维模型构建方法,实现林分三维模型实时建立,对可视化直观反映林分三维结构状况具有重要意义。提出林木树干三维模拟方法,建立10参数的幂函数冠形控制曲线,形成林木多方向冠形控制模型,基于贝塞尔曲线构建10种形态类型的枝干模型,提出冠形控制下的林木枝干生成算法以及树叶模拟方法,实现了林木多样性三维模型实时构建。以每木调查数据为基础,根据林木形态数据,实时建立了林分三维模型。结果表明:林木冠形多样性模型得到有效构建,林分调查数据可直接为林分三维建模提供数据支持。该方法可实现林木多样性形态与林分特征因子的直观三维模拟。

关键词: 调查数据, 三维模型, 实时生成, 多样性, 林分

Abstract:

Aiming at the problem of insufficient ability of existing stand visualization simulation methods for representing tree diversity,a proposed method of constructing tree diversity three-dimensional models and the realized real-time establishment of stand three-dimensional models to visualize and visually reflect the three-dimensional structure of the forest.A three-dimensional simulation method of the trunk was proposed,and a 10-parameter power function for controlling crown curves was established to form a multi-direction crown control model of trees.Based on the Bézier curve,10 types of branch models were constructed.The algorithm of branch generation under crown control and the method of leaf simulation were proposed and the real-time construction of tree diversity three-dimensional model was realized.Based on the survey data of each tree,a stand real-time three-dimensional model was established according to the tree morphological data.The results showed that the canopy diversity model was effectively constructed,and the stand survey data could directly provide data support for the stand three-dimensional modeling.This method can realize the intuitive three-dimensional simulation of the tree diversity morphology and stand characteristic factors.

Key words: survey data, three-dimensional model, real-time generation, diversity, stand

中图分类号:

李永亮, 朱念福, 张怀清, 彭建康, 杨廷栋. 林分三维模型实时生成方法[J]. 林业资源管理, 2019,(4): 101-106.

LI Yongliang, ZHU Nianfu, ZHANG Huaiqing, PENG Jiankang, YANG Tingdong. Real-time Generation Methods for Stand Three-dimensional Models[J]. FOREST RESOURCES WANAGEMENT, 2019,(4): 101-106.

图/表 10

图1

表1

图2

图3

图4

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图6

表2

图7

图8

参考文献 23

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胸径/cm	树高/m	东枝下高/m	南枝下高/m	西枝下高/m	北枝下高/m	东冠高/m
18.2	14	7.8	7.4	8	8.6	8.7
南冠高/m	西冠高/m	北冠高/m	树冠东方向最大宽度/m	树冠南方向最大宽度/m	树冠西方向最大宽度/m	树冠北方向最大宽度/m
8.3	9.3	9.4	1.7	1.9	1.6	1.6

方向	胸径/cm	树高/m	树冠最大宽度/m	冠高/m	枝下高/m	β₁	β₂
东	21.3	15.6	2.1	8.8	6.8	2.8	3.0
南			2.6	8.5	6.0	3.6	3.5
西			2.3	9.8	7.3	3.0	3.2
北			1.7	10.4	8.0	2.6	2.4

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