[發(fā)明專利]一種林分生長與經(jīng)營交互可視化模擬方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310438526.3
• 申請日: 2013-09-24
• 公開（公告）號: CN103678870A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張懷清;鞠洪波;李永亮;劉閩;蔣嫻
• 申請（專利權(quán)）人: 中國林業(yè)科學研究院資源信息研究所
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 北京市商泰律師事務(wù)所 11255
• 代理人: 毛燕生

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于林分生長可視化模擬與林業(yè)經(jīng)營管理可視化模擬兩個技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種林分生長與經(jīng)營交互可視化模擬方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)有林分生長與林分經(jīng)營模擬，均以單一的生長模型為模擬對象，不能適應(yīng)不同林分生長特點的需求，同時林分生長與林分經(jīng)營之間缺乏有效的交互，可視化模擬程度低等缺點，缺乏一種既能滿足不同林分生長特點，又能直觀反映林分生長與經(jīng)營交互的可視化模擬方法，以提高林分經(jīng)營管理效率和水平。

本發(fā)明綜合全林分生長模型、徑階分布模型與單木生長模型所需的變量，利用編譯原理中的詞法、語法及語義分析等理論，構(gòu)建自定義林分生長模型解析器；結(jié)合數(shù)據(jù)庫技術(shù)，建立林分現(xiàn)狀與生長變化后各變量的自動動態(tài)存儲與提取算法，參考林分（林木）各調(diào)查因子間、林木個體可視化模型參數(shù)間關(guān)系模型，構(gòu)建基于自定義林分生長模型的林木個體可視化模型參數(shù)估計算法，實現(xiàn)自定義生長模型下的交互式林分生長可視化模擬；采用GDI+繪圖技術(shù)與MOGRE渲染引擎技術(shù)，對林分經(jīng)營前后的林分結(jié)構(gòu)、林分二維狀態(tài)及三維場景進行可視化模擬，實現(xiàn)林分生長與經(jīng)營交互可視化模擬。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種林分生長與經(jīng)營交互可視化模擬方法，實現(xiàn)林分生長與經(jīng)營的交互可視化模擬。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：

一種林分生長與經(jīng)營交互可視化模擬方法，包括如下步驟：

步驟一建立全林分生長模型、徑階生長模型、單木生長模型和測樹因子間估計模型所需的變量；

步驟二構(gòu)建自定義林分生長模型解析器；

步驟三林分現(xiàn)狀與生長變化后各變量的自動動態(tài)存儲與提取計算；

步驟四構(gòu)建基于自定義林分生長模型的林木個體可視化模型參數(shù)計算法，實現(xiàn)自定義生長模型下的交互式林分生長可視化模擬；

步驟五采用GDI與繪圖技術(shù)以及MOGRE渲染引擎技術(shù)，對林分經(jīng)營前后的林分結(jié)構(gòu)、林分二維狀態(tài)及三維場景進行可視化模擬，實現(xiàn)林分生長與經(jīng)營交互可視化模擬。

所述全林分生長模型建立步驟為

建立林分斷面積生長模型

G＝26.9899SI^0.7686{1-exp[-0.0006802(SDI/100)^1.8675×(t-2.6)]}^0.4803??????（1）

其中，G為林分斷面積；SI為地位指數(shù)；SDI為林分密度指數(shù)；t為預估林齡；

SDI＝N×(D/D₀)^β?????????????????????（2）

其中，N和D為現(xiàn)實林分每公頃株數(shù)和平均胸徑，D₀為基準平均胸徑，取D₀=20cm，β為最大密度線，取值為1.2248；

建立優(yōu)勢木高預估模型

林分優(yōu)勢木高的生長與林分密度關(guān)系相對較小，主要依賴于立地質(zhì)量，立地質(zhì)量越高，優(yōu)勢木高生長越快，可表達為：

H=a1(1-e-a2SIa3A)a4---(3)]]>

其中，SI為地位指數(shù)；A為林分年齡；a₁=47.784；a₂=0.00102；a₃=1.124；a₄=1.077；

建立林分株數(shù)自稀疏模型

依賴于優(yōu)勢木高和前期密度的枯損方程，表達為：