基于三維虛擬林相的均勻度理論應用的研究.pdf

1、虛擬林相是應用虛擬現實技術對森林進行的模擬。如何能將虛擬現實和林業(yè)經營完美的結合起來一直是林學家和生態(tài)學家的夢想。本文利用ERDAS軟件，結合圖像處理技術和植物形態(tài)發(fā)生的理論對金溝嶺林場的地形和樹木進行了虛擬林相的合成，使合成后的虛擬林相產生了較好的視覺效果。并利用ARCVIEW中的AVENUE語言進行二次開發(fā)，使得虛擬林相系統(tǒng)具備了更完善的查詢功能，利用此系統(tǒng)我們可以對各種資源數據進行查詢。虛擬林相包含了林相圖的全部信息，它既表達了專

2、業(yè)的森林資源信息，又摸擬了自然的景觀特點，可以為數字林業(yè)提供信息，又能為林業(yè)經營提供工具。 虛擬林相的的制作可以歸納為如下10個步聚：(1)數字林相圖的制作；(2)森林資源數據庫標準化處理：(3)等高線獲取及高程數據輸入；(4)DEM模型的建立；(5)立體地形圖的制作；(6)數字林相圖著色處理；(7)立體地形圖與數字林相圖的配準；(8)各樹種的外觀處理；(9)在虛擬林相中出現的每株樹的位置處理：(10)虛擬林相的合成。

3、在第9步的操作中，應用了均勻度理論對格局的描述，對天然林，通過近似獨立同分布的均勻分布隨機格局摸擬林分格局。因為完全的獨立同分布可能會產生距離很近的林木關系，這是與現實不相符的。根據格局的研究結果，天然林分的格局是介于集聚格局和隨機格局之間，所以，摸擬時將林木間的最小距離設為10m，摸擬的密度為實際密度1/10，所以相當于現實的1m，經過多次對比計算，這一設置的視覺效果較好。對于人工林則按30年生，150株/hm<'2>的密度，使用固定

4、株行距的均勻格局來摸擬。不同年齡的人工林再乘以年齡因子。 利用均勻度的理論我們可以得到最優(yōu)化的樹木生成位置，可模擬出更接近于自然格局的林木個體。另外我們可以通過均勻度假設來進行各小班格局的再現，使其達到最理想的優(yōu)化，使得生物多樣性達到最大并保持穩(wěn)定的狀態(tài)。 虛擬林相和均勻度是正處在發(fā)展中的前沿理論，它在實際中的應用價值已被人們所認識。他們的結合有望為林業(yè)生產、科研和教育領域注入新的活力。基于虛擬林相和均勻度理論的特點，我