基于关系模型的林分生长可视化建模.pdf

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1、第35卷第3期西南林业大学学报Vn1．35NO．32015年6月JOURNALOFSOUTHWESTFORESTRYUNIVERSITYJun．2015doi：10．3969／j．issn．2095—1914．2015．03．009基于关系模型的林分生长可视化建模刘洋陈宇拓管西鹏龙吟(中南林业科技大学计算机与信息工程学院，湖南长沙410004)摘要：针对杉木人工纯林，利用少量的林木实测数据，基于高次Bezier曲线结合最小二乘法，拟合单株林木及林分的关系模型，生成插值方程。采用一种新的林分增长量分配方法，以此推算出任意时段林分中林木模型数据。同时根

2、据林分生长特征属性参数和对随机变量的自适应控制，智能构建任意时段林分中各种形态结构的林木可视化模型。结果表明，该算法复杂度低、实效性强，使构建的林分生长模型既符合其生长规律，又具有较强的真实感。关键词：林木生长；高次Bezier曲线；增长量分配；可视化建模；杉木中图分类号：$758文献标志码：A文章编号：2095—1914(2015)03—0047—07VisualModelingofStandGrowthBasedonRelationMode1LIUYang，CHENYu-tuo，GUANXi—peng，LONGYin(CollegeofComp

3、uterandInformationEn~neefing，CentralSouthUniversityofForestryandTechnology，ChangshaHunan410004，China)Abstract：AccordingtothespecifictreeSpeciesofman—madeforest，therelationshipmodelofstandandtreeswereobtainedbyBeziercurveandtheleast—squaremethod，whichbasedonthemeasureddataofafe

4、wtrees，andthenusinganewkindofstandgrowthallocationmethodtocalculatethetreemodeldataofstandatanymoment．Thevarioustreevisualizationmodelsofmorphologicalstructurewereconstructedbythestandgrowthcharacteristicparam—eterandadaptivecontrolofrandomvariables．Resultsshowedthatthealgorit

5、hmhadlowcomplexityandstrongeffec—tiveness．Thestandgrowthmodelconstructedbythenewalgorithmwasconsistentwiththegrowthregularityoftreesandhasastrongsenseofreality．Keywords：arborealgrowth；highpowerBezierCHIVe；incrementallocation；visualizationmodeling；Cunning-haminlanceolatn森林生长具有周

6、期长、长期定位监测难等特在林木建模方面，国内外现有的研究大多数点，研建用于估测和评价森林生长过程的模型就显采用仿真法、贴图法以及分形法_2]。仿真法和贴得极为重要。因林木自身结构的复杂性、随机性图法速度较快，但真实感较差；分形法能很好地和生长规律的不完全可控性，使得林分生长建模过模拟出枝干之间的拓扑关系和形态，但速度慢，程复杂繁琐。但同一树种林分的形态结构具有较构建的林木模型共性有余而个性不足。同时这明显的特征，具有一定的规律和共性。林木建模方些方法对于林木实际生长规律的描述不够清楚，法有很多种，如何更高效、更真实的模拟树木及构建立的模型与真实的林

7、木实际生长存在较大差建林分可视化三维模型，是该领域相关理论和技术距。基于林分的实测数据，针对具体树种的结构研究的热点和难点。特性和生长规律进行研究，是构建真实感单株林收稿日期：2015—01—15基金项目：国家863计划项目(2012AA102002)资助。第1作者：刘洋(1991～)，男，硕士生。研究方向：林业可视化。Email：yangliuliu25@163．eom。通信作者：陈字拓(1963～)，男，教授。研究方向：计算机图形与虚拟技术、林业信息工程。Email：eyt28@126．corn。48西南林业大学学报第35卷木模型和林分生长模型

8、的最可靠途径-4]。2关系模型的构建本研究依据杉木(Cunninghamialanceolata)人工纯林林分及单株林木生