三维可视化技术在林业数字化管理系统中的应用

辛睿文

内蒙古林业信息中心，内蒙古呼和浩特 010010

三维可视化技术在林业数字化管理系统中的应用

辛睿文

内蒙古林业信息中心，内蒙古呼和浩特 010010

随着计算机技术以及电子技术的快速发展，其应用的范围越来越广泛。在当下林业的生产和管理逐渐实现数字化管理，对计算机以及电子技术的应用将会更加的深入。在林业数字化管理中实现三维可视技术显得非常重要。基于这种情况，文章以林业数字化管理为研究基础简要探讨三维可视技术在林业管理中的实际应用。

三维可视化技术；林业；数字化管理

三维可视化技术是基于计算机技术的前提下完成的，以图形学和图像学技术处理为基础的。在实际应用中可以将地球表面的物体数字信息转换为三维图形，然后呈现在屏幕上，是一种新的交互式处理技术。数字管理林业的发展是以三维可视化为基础点进行的，同时也是林业和计算机图形学的一个交叉学科，在以后的立业管理上将会发挥出非常重要的作用。在技术处理中可以简单的进行树木三维建模实现林木间的空间结构合理化，采用三维可视化技术为林牧业管理开辟了新的管理方式和理念，为将来合理管理林业起着非常重要的作用。

1 树木模型三维可视化

所谓的树木模型三维可视化就是利用计算机进行科学的计算方法，将森里中不断变化的树木形态通过物理成像的手法变成直观的几何图形。实现对树木的生长周期，生长状态结构等极其复杂的数字参数进行计算机的运算，整合出有用的数字信息实现对树木的初步建模。将实际的树木生长状态以及处于的实际位置通过数据的描述实现几何演示，呈现在显示屏上，通过对一颗颗树木的描述来体现出整个林木的实际空间状态，然后再进行相关的关照光照变化以及渲染处理，实现三维的树木图形绘制。这样就可以更加逼真的实现树木的形态将虚拟的图形变成三维可视图形。还可以结合整个森林的实际结构信息特征，在计算机上模拟树木的生长环境，可以很好的研究树木的未来长势以及树木的实际成熟时间和收获时间。

2 生长模型三维可视化

实心树木的生长模型设计就要在前期收集到足够多的树木生长参数，才能够科学真实的体现出树木的实际构筑以及林间生长变化趋势。在技术的应用中首先要借助于高速运转的计算机技术功能同时结合植物在大自然中生长的生理特点。将收集到的数据，输入到计算机的计算系统中，筛选出有用的树木生长信息，在模拟大自然生活的条件下，来模拟出树木的生长模型以及在四季变化中树木的生长状态。这样就可以对林业树木生长准确的掌握，为林业的管理起到科学合理的指导、评价以及预测。指导森林的经营活动以及整个森林的生长规律是进行林业管理的重要环节，而采用三维可视化可以很直观的观察到区域内树木的实际生长状态和发展趋势，使得立业管理更加细致科学有效，同时在管理中也会更加的具有针对性。实现对区域内林木的动态观察和研究，可以预防未来可能出现森林树木生长突变等问题。

3 林火模拟三维可视化

森林火灾严重影响正林木管理的安全问题，同时也是目前森林自然灾害中最为严重的。与普通的火灾相比，森林火灾有很强的突发性、火势难以控制、毁坏性极大、造成森林损失后恢复时间比较长，同时森林火灾于森林的地形，当地风向以及出现的燃烧点有着非常密切的关系。一旦出现森林火灾将会造成巨大的森林资源以及人员生命安全损失，同时对当地的气候以及生态系统造成破坏。对于森林火灾应该采取科学有效的办法，其中采取三维模拟可视化对火灾现场进行真实的火灾面积、蔓延方向以及火势的大小等进行直观的分析和视觉呈现，使得施救人员更加了解火灾现场的情形，采取有效的措施。在三维成像中，首先计算机对外界收集到火灾现场可燃物性质、气象因素、地形因素以及其他一些关系到火灾发展的因素，进行信息整合分析，进行数字模拟得出火灾的实际数字损害程度，通过火灾建模的形势进行三维成像实现对火灾现场的可视化。不仅可以直观的对现场火灾情况的观察同时还可以通过数据分析的得到未来火势的发展形势以及蔓延的方向，对火灾的抢救起到指导作用。

4 病虫害监测三维可视化

森林虫害会造成森林植物的生长缓慢或者是整体的生长不良，严重时会出现大面积的树木死亡现象。森林病虫害的特点是传播范围广、蔓延速度快、防止难度大同时治疗费用高，一旦出现大面积的森里病虫害问题，必将带来巨大的经济损失，给当地的生态系统造成巨大的影响。要想起到检测作用应该实现三维可视化处理，在计算机的基础上借助于数字地形模型以及数字高程模型，同时叠加卫星遥感影像，了解林业附近的道路、河流分布情况，模拟当地的实际场景和地形，来掌握病虫害可能发生的区域。通过以上的信息建立起病虫害三维可视化检测模型，通过模拟飞行的方法实施对可能发生病虫害的区域进行检测，同时采取有效的治疗措施。

5 结论

三维可视化技术在林业数字化管理系统中发挥着非常重要的作用。对林间进行三维模拟可视化呈现，可以准确直观的体现出树木的生长状态和生长趋势，同时实现三维可视化还可以对树木生长，林火检测施救，病虫害监测等做到科学有效的检测和管理，为整个林业的管理起到一定的指导作用。

[1]郑小为，刘启伟.可视化技术在数字仓储管理系统中的应用[J].Cad/cam与制造业信息化，2011：27-29.

[2]吴长伟，杨茹，石磊.混合数字条码技术在林业木材数字化管理中的应用[J].黑龙江工程学院学报：自然科学版，2010，24：64-66.

Application of three dimensional visualization technology in forestry digital management system

Xin Ruiwen
Inner Mongolia Forestry Information Center

with the rapid development of computer technology and electronic technology，its application is becoming more and more extensive. In the current production and management of forestry is gradually realizing digital management，the application of computer and electronic technology will be more in-depth. It is very important to realize 3D visualization technology in forestry digital management. Based on this situation，this paper discusses the practical application of 3D visualization technology in forestry management based on forestry digital management.

3D visualization technology; forestry; digital management

TP3

A

1674-6708（2015）143-0076-01