三维可视化技术在数字林业中的应用研究

数字林业的三维可视化是在林学和计算机图形学领域研究的一个热点,从简单的林木三维建模到辅助进行森林空间结构合理化,三维可视化技术都提供了全新的森林经营理念和生产管理方式。从树木模型、虚拟林相图、生长模型、林火模拟、病虫害监测、森林空间结构六个方面介绍了三维可视化技术在数字林业中的应用概况,并且分析了三维可视化技术对林业生产、经营、管理、决策等起到的重要作用。森林资源信息量大、涉及面广、关系复杂,因此森林资源三维可视化的研究还需要不断深入。     

基于OSG的Speedtree植物模型绘制研究

针对提高林业可视化中的森林植物真实感这一核心需求,提出引入Speedtree绘制技术解决此问题,具体做法是将Speedtree的植物模型导入OpenSceneGraph(以下简称OSG)三维渲染引擎,从而提高林业可视化系统中植物模型的真实感.探讨了Speedtree植物模型的特性及其在OSG中绘制的多种方法,在此基础上,探讨并研究Speedtree植物模型导入OSG的原理,基于Speedtree渲染接口实现Speedtree植物模型在OSG中的绘制.渲染结果显示Speedtree绘制技术的引入满足了林业可视化提高植物模型真实感的需求.     

应用ASTER 数据提取高程和树种信息的研究

给出了一种针对ASTER 数据, 在提取森林资源三维分布方面的技术方法。该方法探讨了ASTER 数据的解读, 立体像对的提取、视差影像的生成模型和相对数字高程模型(DEM ) 的生成、最后三维立体景观模型的恢复。分析探讨从14 个波段中合成不同光谱分辨率数据以准确识别主要树种信息的可能和依据, 对立体视觉技术在林业上立体景观模型的搭建, 特别是主要树种分布的概况, 进行了理论和方法初步探讨。实验结果证明使用该技术路线能有效地搭建研究区域的三维立体景观模型。     

基于八叉树GIS算法森林建模方法研究

研究森林资源真实形态建模问题.由于森林树数值特征和机体形态千变万化,数学模型很难表达真实性,传统的三维空间数据模型方法难以真实反映森林资源的复杂形态.为解决上述问题,采用了八叉树算法有效解决了森林模型的计算复杂性,同时又提出了多尺度八叉树细分算法,结合地理信息系统(GIS),构建真实三维森林形态模型.根据八叉树细分算法的形态对象,满足了数据多尺度组织和划分的需求,以空间体元建立起了各种树木对象之间的联系,为空间分析和森林资源的可视化提供了数据支持.仿真结果表明提出改进算法算法能准确高效地实现森林图像真实感,并能适合常见复杂条件下三维复杂森林形态模型的构建.     

基于BP的森林未来收获量预估

利用神经网络，根据森林资源连续清查的固定样地调查资料，建立森林未来收获量预测，并对所建立的模型进行适应性检验。检验结果表明用人工神经网络的方法对森林未来收获量的动态变化是可以满足林业生产经营的精度要求。     

基于OpenGL的三维地形可视化技术研究

三维地形可视化技术一直是地理信息系统、数字摄影测量、虚拟现实等领域的研究热点.对 OpenGL 的发展现状和数字高程模型(DEM)的相关知识进行了介绍,重点讨论了利用 Visual C 6.0 平台和 OpenGL 编程技术,建立虚拟地形三维可视化系统的关键技术和实现过程.     

图像处理在林业中的应用综述

本文主要从3S技术在森林资源调查管理中的应用,近景摄影技术在立木信息提取中的应用,以及计算机视觉技术在林业生产中的应用三个方面综述了图像处理在林业中的发展及应用成果,提出了在林业生产管理中应用计算机图像处理的迫切性与必要性。     

珠江水旱灾害防御“四预”平台建设与应用

数字孪生珠江先行先试建设以数字孪生技术为支撑，基于珠江流域管理需求，率先开展水旱灾害防御业务应用建设。结合珠江委当前信息化现状，对照“四预”相关技术要求，深入分析目前珠江流域水旱灾害防御业务应用仍然存在“预演”能力不足的问题。为解决此项难题，开展水利三维可视化仿真技术、水利模型管理及服务技术研究，研发了水利三维可视化仿真、模型管理及服务技术。搭建了水旱灾害防御相关数据底板，构建了模型平台和知识平台开发具有“四情”态势感知、分级分类智能预警、多维多尺度场景全链条预演的珠江水旱灾害防御“四预”平台，为珠江流域水旱灾害防御工作提供支撑。     

物联网技术在林业中的应用分析

为了探究互联网技术在林业管理中的应用,笔者首先对互联网技术进行基本介绍,分析林业技术智慧平台的构建策略,发现:该项技术与"3S"技术、云计算等技术相结合,可以对森林资源空间进行展示,逐渐组织成巨大的智能网络,已然成为森林资源管理与监测的新型技术科学.因此在今后工作中,应该将物联网技术应用到林业资源精准培育、森林火灾防火...     

杉木人工林林分可视化模拟系统设计与实现

在林业领域,森林生长模型的预测结果可以提供丰富的详细信息,然而传统使用文本或统计表的方式表达模拟结果不利于结果的分析和理解。针对此问题,根据林分结构描述参数和分析内容的具体可视化需求,集成虚拟植物、可视化技术和森林径阶模型,设计了杉木人工林林分可视化模拟系统的体系结构。利用VS2008开发平台、Arc Engine与OSG图形渲染引擎,在Vis Forest原型系统的基础上,开发集成Weibull分布模型、杉木胸径与树高和冠幅的关系模型等,形成杉木人工林可视化模拟系统。系统实现了林分结构的统计分析、二维可视化和二三维一体化的可视化模拟。该系统为林分生长和林分经营管理的研究和决策提供了直观高效的表达手段和可视化分析工具。     

森林场景可视化和林火模拟仿真技术研究综述

森林是生态环境系统的重要组成部分。随着气候变暖,恶劣气候气象条件造成全球森林火灾频繁发生,给国民经济和消防救援带来巨大挑战,森林火灾已成为全球主要的自然灾害。因此,森林场景可视化建模、3维场景仿真、林火模拟仿真、火场复现、预测和灾害评估成为林业虚拟仿真研究热点。本文对树木形态结构建模技术、森林场景大规模重建和实时渲染、森林场景可视化、林火模型和林火模拟仿真等前沿技术和算法进行综述。对相关的林木、植被的形态结构表达和真实感可视化建模方法进行归纳分类,并对不同可视化方法的算法优劣、复杂度、实时渲染效率和适用场景进行讨论。基于规则的林木建模方法和基于林分特征的真实场景重建方法对大规模森林场景重建技术进行分类,基于物理模型、经验模型和半经验模型对森林火灾的林火模型、单木林火、多木林火模拟和蔓延进行总结,对影响林火蔓延的不同环境气象因子（如地形地貌、湿度、可燃物等）和森林分布对林火发生、扩散和蔓延的影响进行分析,对不同算法的优劣进行对比、分析和讨论,对森林场景可视化和林火模拟仿真技术未来的发展方向、存在问题和挑战进行展望。本文为基于森林真实场景的森林火灾模拟仿真和数字孪生沉浸式互动模拟系统的构建提供了理论方法基础,该平台可以实现森林场景快速构建、不同火源林火模拟、火场蔓延模拟仿真以及不同气象影响条件的火场预测,可对森林火场救援指挥、火场灾害评估和火场复原提供可视化决策支持。     

基于SketchUp与ArcGIS的校园3DGIS的设计与实现

三维可视化与空间分析相结合是虚拟现实研究发展的一个趋势。通过利用Google SketchUp三维建模技术和ArcGIS 9.3的Geodatabase数据模型、ArcScene的三维应用环境和空间分析功能,采用ArcGIS Engine 9.3和Visual Studio 2005(C#)的二次开发技术,设计与开发了西北农林科技大学南校区三维地理信息系统,并对相关技术和实现过程进行了探讨。系统实现了校园二维数据的图层管理、编辑管理、符号设计、空间查询、最优路径动态分析、长度面积量算和专题制图等功能;三维模型的导入和导出、图层管理、三维场景浏览(导航、飞行、缩放、漫游等)、三维地物空间查询、三维交互测量以及二维矢量图形和三维场景的互动等功能。该系统的设计与开发是校园3DGIS理论和技术的有益探索。
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开滦集团全息数字化矿山管理平台的研究与设计

全息数字化矿山管理平台依托3D-GIS技术和虚拟仿真技术,通过构建一体化的三维可视化平台,将矿山地形地貌、地表设施、井巷工程、矿体围岩等客观空间构造,在平台系统中真实再现,充分利用现代空间分析、数据采矿、知识挖掘、虚拟现实、可视化、网络、多媒体和科学计算技术,为矿产资源评估、矿山规划、开拓设计、生产安全和决策管理进行模拟、仿真和过程分析提供新的技术平台和强大工具。     

基于面向对象数据库的三维GIS实验系统

基于面向对象GIS模型和空间数据库技术,在面向对象数据库Jasmine的基础上建立了基本的空间数据库系统．通过实现空间索引结构V—Reactive树、空间查询等技术,设计和实现了一个三维GIS实验系统．该系统能够实现三维GIS的一些典型功能,包括细节层次可视化、多比例尺、空间查询等．     

机载激光雷达(LiDAR)数据在森林资源调查中的应用综述

LiDAR技术可以直接获取地表地物的三维信息,在森林参数估测方面具有独特的优势,因此,在森林资源调查中有着广泛应用.本文首先介绍了LiDAR系统组成和基本工作原理,然后详细分析了LiDAR技术定量提取树高、林分郁闭度和密度、蓄积量和生物量等森林参数的技术方法与研究进展,并对LiDAR数据在森林及其生态状况监测中的应用前景进行展望.     

计算机在林业制图中的应用探究

随着生态文明的发展,人们对森林资源的数据要求也越来越高,相关数据要根据实际森林资源的变化而变化,即“图面、账面、实地三者一致”。但是传统林业制图采取的是手工绘制的方法,无论是时效性还是准确性,都无法满足人们对森林资源数据越来越高的要求。而计算机技术的迅猛发展必将带动林业制图的一场革命。本文就针对林业制图过程中计算机技术的应用展开讨论。     

基于B/S结构的企业人力资源管理可视化动态决策支持系统设计

本文在分析企业人力资源管理信息系统的开发现状、发展趋势以及系统目标的基础上,重点研究了企业人力资源管理可视化动态决策支持系统的动态决策模型和可视化实现技术等关键问题,并给出了一种基于B／S结构的企业人力资源管理可视化动态决策支持系统的设计方案,为下一步实现该系统提供技术基础。