东北林区主要树种建模和林分仿真研究与实践

本研究结合重占国有林区二举调查工作，于2017—2019年陆续采集到50余种主要树种样木的三维结构参数和现场照片，最终成功完成了东北国有林区37种树种单木精细三维建模，建立了比较系统、完整的东北国有林区主要树种三维单木模型库，覆盖整个东北国有林区90%以上的森林面积。相比同类研究成果，具有建模数据来源实际调查、树种齐全、覆盖面广，充分反映森林资源调查成果林分特征、单木模型细腻逼真、海量三维森林场景画面流畅等特点。

1 森林建模的研究现状和发展 1.1 单木几何结构建模和大规模森林场景林分仿真 1.1.1 基于单木几何结构建模 1.1.2 基于树木生长规则建模 1.1.3 基于激光点云建模 1.2 基于激光雷达点云建模 1.3 基于倾斜摄影建模 1.4 林业应用能力分析2 基于单木树种建模和二类调查数据的大规模森林场景建模 2.1 研究宗旨和目标 2.2 主要研究内容 2.2.1 东北国有林区主要树种照片和参数采集 2.2.2 研究建立东北国有林区主要树种（含灌木）三维模型库 2.2.3 东北国有林区森林场景仿真研究和实现 2.3 研究数据 2.3.1 主要树种三维建模采集数据 2.3.2 重点国有林区二类调查成果数据 2.4 研究方法 2.4.1 基于现场采集数据的树种单木精细化建模技术 2.4.2 大规模森林场景建模优化和实现 2.4.3 基于二类调查小班调查成果的林分特征表达 2.4.4 海量空间数据网格数据管理技术3 主要树种三维照片和结构参数采集和成果 3.1 树种三维采集数据和技术要求 3.1.1 树种冠形结构参数表设计 3.1.2 树种样木高清照片采集 3.2 主要树种专项采集清单 3.3 主要树种三维建模数据采集成果 3.4 主要树种三维结构参数清单 3.4.1 乔木树种 3.4.2 亚乔木树种 3.4.3 灌木树种 3.5 主要树种三维建模照片采集成果 3.5.1 乔木树种 3.5.2 亚乔木树种 3.5.3 灌木树种4 主要树种单木模型库的建立 4.1 主要建模方法 4.2 精细树建模主要技术流程 4.2.1 树种粗模建设 4.2.2 模型赋材质 4.2.3 树种库管理 4.3 主要树种单木模型库建设成果 4.4 主要树种单木建模效果图 4.4.1 乔木树种 4.4.2 亚乔木树种 4.4.3 灌木树种5 大规模森林场景林分仿真 5.1 总体技术思路 5.2 主要实现过程 5.2.1 造林位置匹配 5.2.2 林木数据匹配 5.2.3 大面积“植树造林” 5.2.4 “由远及近”大量林木仿真展示 5.2.5 林木数据快速检索 5.2.6 林木数据快速渲染 5.3 林分仿真主要功能 5.3.1 小班林分的完整展示仿真 5.3.2 实现乔木和灌木不同层级的展示 5.3.3 远近不同视角展示6 主要成果和发展展望 6.1 主要成果 6.1.1 东北林区树种单木三维模型库1套 6.1.2 大规模森林场景林分仿真模型1套 6.1.3 东北国有林区森林资源展示平台1套 6.2 创新和特点 6.3 问题和不足 6.4 发展展望参考文献