黃豐橋國有林場經(jīng)營可視化系統(tǒng)研建.pdf

1、在“數(shù)字地球”大背景影響下,森林資源管理中的信息可視化研究顯得越來越重要,成為當(dāng)前林業(yè)科學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一,尤其在森林景觀設(shè)計(jì),林區(qū)規(guī)劃及其他森林經(jīng)營活動(dòng)中都有著廣泛的應(yīng)用,它能夠?qū)崿F(xiàn)森林場景的真實(shí)感表達(dá),彌補(bǔ)了以往基于二維GIS的森林資源信息系統(tǒng)對于現(xiàn)實(shí)世界表達(dá)的逼真程度低,以及理解不便的不足。同時(shí),它能夠帶給人們對森林資源信息的全新的理解方式,能為用戶提供視覺上的感受,讓用戶對森林資源信息具有感性的認(rèn)識,更使森林資源管理的決策者對

2、森林資源信息有更為生動(dòng)、客觀的了解和認(rèn)識,提高了森林場景的交互性和實(shí)時(shí)性。
　　 本文以湖南省攸縣黃豐橋國有林場的森林資源調(diào)查數(shù)據(jù)和遙感影像數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)源,在ArcEngine開發(fā)平臺上,結(jié)合SQL Server關(guān)系型數(shù)據(jù)庫和空間數(shù)據(jù)庫引擎ArcSDE等工具,開發(fā)了一套國有林場經(jīng)營可視化系統(tǒng)。主要研究結(jié)果如下:
　　 1.Landsat TM遙感影像的最佳視覺效果組合波段為7(R)5(G)3(B)。對研究區(qū)Landsa

3、t TM遙感影像進(jìn)行圖像處理,處理方式包括輻射校正、幾何精校正、圖像增強(qiáng)等,幾何精校正的誤差保持在1個(gè)像元以內(nèi),地表植被在波段組合7(R)5(G)3(B)時(shí),顯示效果最明顯,能夠體現(xiàn)地表植被特征。
　　 2.利用建模軟件建立基于圖像的單木模型。由于GIS軟件在建模方面顯示效果不夠真實(shí),本文采用建模軟件3DS MAX進(jìn)行單面貼圖,構(gòu)建單木三維模型,這種方式既保證了圖像的顯示效果,又能夠減少模型的數(shù)據(jù)量。
　　 3.虛擬森林

4、場景的建立與顯示效果的優(yōu)化。根據(jù)林場范圍內(nèi)的等高線數(shù)據(jù)和林相圖,以小班為單位,直接讀取林場等高線數(shù)據(jù),建立DEM模型,并與處理后的遙感影像圖疊加,生成三維地形。在此基礎(chǔ)上加載單木模型,生成森林的虛擬三維場景。在已生成的森林三維場景中,采用了光照、材質(zhì)、紋理映射、明暗處理、層次細(xì)節(jié)技術(shù)(LOD)、HUD水平視距、指北針等技術(shù),提高了森林三維場景的渲染速度,改善了三維場景的可視化效果,增強(qiáng)了森林場景的真實(shí)感以及用戶在場景中的沉浸感。

5、　　 4.不同種植點(diǎn)配置方式的造林模擬。通過研究林分密度控制等相關(guān)理論與造林技術(shù)規(guī)范,在虛擬森林場景中,以不同種植點(diǎn)配置方式下,模擬虛擬林分的造林過程。
　　 5.在森林擇伐、漸伐理論的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)虛擬林分的擇伐、漸伐。在相關(guān)理論技術(shù)的研究基礎(chǔ)上,以黃豐橋國有林場為例進(jìn)行了實(shí)例研究,利用可視化編程工具模擬虛擬森林環(huán)境的林分經(jīng)營方法,實(shí)現(xiàn)異齡林的擇伐和同齡林的漸伐經(jīng)營方法,包括帶狀漸伐、群狀漸伐等,使森林經(jīng)營活動(dòng)在可視化系統(tǒng)中更為