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1 绪论 1

1.1 引言 1

1.2 树冠结构研究概述 2

1.3 树冠结构的描述和模拟 4

1.3.1 树冠形状 4

1.3.2 分枝结构 7

1.3.3 枝叶的空间分布格局 8

1.3.4 树冠结构模型 10

1.4 树木三维图形可视化模拟 12

1.4.1 树木可视化图形模拟概述 13

1.4.2 树木生成方法及实现技术 14

1.5 国内外常见三维图形可视化模拟开发软件 25

1.5.1 林木三维图形可视化模拟开发软件 25

1.5.2 林分三维图形可视化模拟开发软件 29

1.6 主要研究内容及技术路线 31

2 研究地区概况及数据收集整理 33

2.1 研究地区概况 33

2.1.1 地理位置及地形地势 33

2.1.2 气候概况 35

2.1.3 土壤特点 35

2.1.4 资源状况 35

2.2 数据收集及整理 36

2.2.1 数据收集及测定 36

2.2.2 数据整理 41

2.3 生长方程及模型的拟合与检验 43

2.3.1 理论生长方程 43

2.3.2 经验生长方程 44

2.3.3 模型的拟合和检验 44

2.4 本章小结 48

3 樟子松人工林树冠结构静态模型 49

3.1 树冠形状预估模型 49

3.1.1 枝条基径模型 49

3.1.2 枝条长度模型 53

3.1.3 枝条着枝角度 56

3.1.4 枝条的弦长预估模型 58

3.1.5 树冠半径模型 59

3.1.6 树冠形状模型的检验 59

3.2 树冠结构预估模型 61

3.2.1 一级枝条数量预估模型 61

3.2.2 枝条的空间分布 65

3.2.3 枝叶的生物量分布 74

3.3 本章小结 81

4 樟子松人工林树冠结构动态模型 82

4.1 一级枝条基径生长模型 82

4.1.1 研究方法 83

4.1.2 结果与分析 84

4.1.3 一级枝条基径生长模型的检验 87

4.2 一级枝条长度生长模型 87

4.2.1 研究方法 87

4.2.2 结果与分析 88

4.2.3 一级枝条长度生长模型的检验 91

4.3 树高和胸径动态生长模型 91

4.3.1 研究方法 92

4.3.2 结果与分析 92

4.3.3 树高、胸径动态生长模型的检验 96

4.4 枝下高和冠长动态生长模型 97

4.4.1 研究方法 97

4.4.2 模型的检验 98

4.5 本章小结 98

5 基于实测数据樟子松人工林三维图形重构 100

5.1 树木形态结构组成 100

5.1.1 树干 101

5.1.2 枝条及分枝级数 102

5.1.3 叶子与叶簇 104

5.2 基于实测数据樟子松人工林三维图形重构 105

5.2.1 基于实测数据单木静态三维图形重构 106

5.2.2 基于实测数据樟子松林分静态三维图形重构 119

5.3 本章小结 124

6 基于少量实测因子和生长模型树冠静态三维图形模拟 125

6.1 数据文件结构 125

6.2 樟子松人工林静态模拟模型体系 126

6.3 基于生长模型樟子松人工林静态三维图形模拟 128

6.3.1 视图类定义 128

6.3.2 基于生长模型樟子松人工林静态模拟程序实现流程 128

6.3.3 基于生长模型樟子松人工林静态三维图形模拟实例 134

6.4 本章小结 137

7 基于生长模型树冠动态三维图形模拟 138

7.1 单木动态生长模型体系 138

7.2 樟子松人工林动态生长模拟程序实现流程 139

7.2.1 视图类定义 139

7.2.2 樟子松人工林单木动态生长模拟程序实现流程 140

7.2.3 樟子松人工林林分动态生长模拟程序实现代码 151

7.3 樟子松人工林林分动态三维图形模拟实例 152

7.3.1 樟子松单木生长的模拟 152

7.3.2 樟子松林分生长的模拟 153

7.4 本章小结 157

8 樟子松人工林树冠动态三维图形可视化模拟系统 158

8.1 系统开发环境 158

8.2 系统具体实现 158

8.3 树木的绘制与渲染 161

8.3.1 树干的绘制与渲染 161

8.3.2 树枝的绘制与渲染 169

8.3.3 树叶的绘制与渲染 175

8.3.4 全树的绘制与渲染 178

8.4 系统功能及说明 179

8.4.1 数据的加载 179

8.4.2 图形三维模拟 180

8.4.3 信息显示 180

8.4.4 图像的视窗缩放 181

8.5 本章小结 181

结论 182

附录1：3DTREEVIEW视图类程序代码 185

附录2：STRUCTFILE树结构体程序代码 285

附录3：TREE树类程序代码 304

附录4：BRANCH树枝类程序代码 314

参考文献 326

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