辛睿文

內(nèi)蒙古林業(yè)信息中心，內(nèi)蒙古呼和浩特 010010

三維可視化技術(shù)在林業(yè)數(shù)字化管理系統(tǒng)中的應(yīng)用

辛睿文

內(nèi)蒙古林業(yè)信息中心，內(nèi)蒙古呼和浩特 010010

隨著計算機技術(shù)以及電子技術(shù)的快速發(fā)展，其應(yīng)用的范圍越來越廣泛。在當下林業(yè)的生產(chǎn)和管理逐漸實現(xiàn)數(shù)字化管理，對計算機以及電子技術(shù)的應(yīng)用將會更加的深入。在林業(yè)數(shù)字化管理中實現(xiàn)三維可視技術(shù)顯得非常重要?；谶@種情況，文章以林業(yè)數(shù)字化管理為研究基礎(chǔ)簡要探討三維可視技術(shù)在林業(yè)管理中的實際應(yīng)用。

三維可視化技術(shù)；林業(yè)；數(shù)字化管理

三維可視化技術(shù)是基于計算機技術(shù)的前提下完成的，以圖形學和圖像學技術(shù)處理為基礎(chǔ)的。在實際應(yīng)用中可以將地球表面的物體數(shù)字信息轉(zhuǎn)換為三維圖形，然后呈現(xiàn)在屏幕上，是一種新的交互式處理技術(shù)。數(shù)字管理林業(yè)的發(fā)展是以三維可視化為基礎(chǔ)點進行的，同時也是林業(yè)和計算機圖形學的一個交叉學科，在以后的立業(yè)管理上將會發(fā)揮出非常重要的作用。在技術(shù)處理中可以簡單的進行樹木三維建模實現(xiàn)林木間的空間結(jié)構(gòu)合理化，采用三維可視化技術(shù)為林牧業(yè)管理開辟了新的管理方式和理念，為將來合理管理林業(yè)起著非常重要的作用。

1 樹木模型三維可視化

所謂的樹木模型三維可視化就是利用計算機進行科學的計算方法，將森里中不斷變化的樹木形態(tài)通過物理成像的手法變成直觀的幾何圖形。實現(xiàn)對樹木的生長周期，生長狀態(tài)結(jié)構(gòu)等極其復(fù)雜的數(shù)字參數(shù)進行計算機的運算，整合出有用的數(shù)字信息實現(xiàn)對樹木的初步建模。將實際的樹木生長狀態(tài)以及處于的實際位置通過數(shù)據(jù)的描述實現(xiàn)幾何演示，呈現(xiàn)在顯示屏上，通過對一顆顆樹木的描述來體現(xiàn)出整個林木的實際空間狀態(tài)，然后再進行相關(guān)的關(guān)照光照變化以及渲染處理，實現(xiàn)三維的樹木圖形繪制。這樣就可以更加逼真的實現(xiàn)樹木的形態(tài)將虛擬的圖形變成三維可視圖形。還可以結(jié)合整個森林的實際結(jié)構(gòu)信息特征，在計算機上模擬樹木的生長環(huán)境，可以很好的研究樹木的未來長勢以及樹木的實際成熟時間和收獲時間。

2 生長模型三維可視化

實心樹木的生長模型設(shè)計就要在前期收集到足夠多的樹木生長參數(shù)，才能夠科學真實的體現(xiàn)出樹木的實際構(gòu)筑以及林間生長變化趨勢。在技術(shù)的應(yīng)用中首先要借助于高速運轉(zhuǎn)的計算機技術(shù)功能同時結(jié)合植物在大自然中生長的生理特點。將收集到的數(shù)據(jù)，輸入到計算機的計算系統(tǒng)中，篩選出有用的樹木生長信息，在模擬大自然生活的條件下，來模擬出樹木的生長模型以及在四季變化中樹木的生長狀態(tài)。這樣就可以對林業(yè)樹木生長準確的掌握，為林業(yè)的管理起到科學合理的指導、評價以及預(yù)測。指導森林的經(jīng)營活動以及整個森林的生長規(guī)律是進行林業(yè)管理的重要環(huán)節(jié)，而采用三維可視化可以很直觀的觀察到區(qū)域內(nèi)樹木的實際生長狀態(tài)和發(fā)展趨勢，使得立業(yè)管理更加細致科學有效，同時在管理中也會更加的具有針對性。實現(xiàn)對區(qū)域內(nèi)林木的動態(tài)觀察和研究，可以預(yù)防未來可能出現(xiàn)森林樹木生長突變等問題。

3 林火模擬三維可視化

森林火災(zāi)嚴重影響正林木管理的安全問題，同時也是目前森林自然災(zāi)害中最為嚴重的。與普通的火災(zāi)相比，森林火災(zāi)有很強的突發(fā)性、火勢難以控制、毀壞性極大、造成森林損失后恢復(fù)時間比較長，同時森林火災(zāi)于森林的地形，當?shù)仫L向以及出現(xiàn)的燃燒點有著非常密切的關(guān)系。一旦出現(xiàn)森林火災(zāi)將會造成巨大的森林資源以及人員生命安全損失，同時對當?shù)氐臍夂蛞约吧鷳B(tài)系統(tǒng)造成破壞。對于森林火災(zāi)應(yīng)該采取科學有效的辦法，其中采取三維模擬可視化對火災(zāi)現(xiàn)場進行真實的火災(zāi)面積、蔓延方向以及火勢的大小等進行直觀的分析和視覺呈現(xiàn)，使得施救人員更加了解火災(zāi)現(xiàn)場的情形，采取有效的措施。在三維成像中，首先計算機對外界收集到火災(zāi)現(xiàn)場可燃物性質(zhì)、氣象因素、地形因素以及其他一些關(guān)系到火災(zāi)發(fā)展的因素，進行信息整合分析，進行數(shù)字模擬得出火災(zāi)的實際數(shù)字損害程度，通過火災(zāi)建模的形勢進行三維成像實現(xiàn)對火災(zāi)現(xiàn)場的可視化。不僅可以直觀的對現(xiàn)場火災(zāi)情況的觀察同時還可以通過數(shù)據(jù)分析的得到未來火勢的發(fā)展形勢以及蔓延的方向，對火災(zāi)的搶救起到指導作用。

4 病蟲害監(jiān)測三維可視化

森林蟲害會造成森林植物的生長緩慢或者是整體的生長不良，嚴重時會出現(xiàn)大面積的樹木死亡現(xiàn)象。森林病蟲害的特點是傳播范圍廣、蔓延速度快、防止難度大同時治療費用高，一旦出現(xiàn)大面積的森里病蟲害問題，必將帶來巨大的經(jīng)濟損失，給當?shù)氐纳鷳B(tài)系統(tǒng)造成巨大的影響。要想起到檢測作用應(yīng)該實現(xiàn)三維可視化處理，在計算機的基礎(chǔ)上借助于數(shù)字地形模型以及數(shù)字高程模型，同時疊加衛(wèi)星遙感影像，了解林業(yè)附近的道路、河流分布情況，模擬當?shù)氐膶嶋H場景和地形，來掌握病蟲害可能發(fā)生的區(qū)域。通過以上的信息建立起病蟲害三維可視化檢測模型，通過模擬飛行的方法實施對可能發(fā)生病蟲害的區(qū)域進行檢測，同時采取有效的治療措施。

5 結(jié)論

三維可視化技術(shù)在林業(yè)數(shù)字化管理系統(tǒng)中發(fā)揮著非常重要的作用。對林間進行三維模擬可視化呈現(xiàn)，可以準確直觀的體現(xiàn)出樹木的生長狀態(tài)和生長趨勢，同時實現(xiàn)三維可視化還可以對樹木生長，林火檢測施救，病蟲害監(jiān)測等做到科學有效的檢測和管理，為整個林業(yè)的管理起到一定的指導作用。

[1]鄭小為，劉啟偉.可視化技術(shù)在數(shù)字倉儲管理系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].Cad/cam與制造業(yè)信息化，2011：27-29.

[2]吳長偉，楊茹，石磊.混合數(shù)字條碼技術(shù)在林業(yè)木材數(shù)字化管理中的應(yīng)用[J].黑龍江工程學院學報：自然科學版，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