林业数据中三维影像制作

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基于SketchUp和ArcGIS的校园树木三维可视化

基于SketchUp和ArcGIS的校园树木三维可视化孙赫;冯仲科;王海平;李影【摘要】By using data obtained from outside measuring and AutoCAD technology, campus trees and its property have been photographed and surveyed. Based on three-dimensional terrain mode which obtained by SketchUp modeling software and DEM data visualization, the campus trees of Beijing Forestry University have been operated in three-dimensional modeling and simulation, and achieved three-dimensional visualization. Combined with geographic information systems management platform and synchronization trees property information, we achieved a real and efficient visualization of trees effect.%通过外业测量获得数据并用AutoCAD 绘制校园地形图及树木点图,对校园所有树木进行拍照和属性调查,利用SketchUp 软件的建模技术,以DEM数据可视化时得到的三维地形模型为基础,对北京林业大学校园树木进行了三维建模仿真,实现树木三维可视化,并结合地理信息系统管理平台同步树木属性信息查询,实现了树木高效真实的可视化效果.【期刊名称】《林业调查规划》【年(卷),期】2011(036)006【总页数】4页(P17-20)【关键词】校园树木;三维可视化;三维建模;SketchUp;ArcGIS;DEM【作者】孙赫;冯仲科;王海平;李影【作者单位】北京林业大学省部共建森林培育与保护教育部重点实验室,北京100083;北京林业大学测绘与3S技术中心,北京100083;北京林业大学省部共建森林培育与保护教育部重点实验室,北京100083;北京林业大学测绘与3S技术中心,北京100083;北京林业大学省部共建森林培育与保护教育部重点实验室,北京100083;北京林业大学测绘与3S技术中心,北京100083;北京林业大学省部共建森林培育与保护教育部重点实验室,北京100083;北京林业大学测绘与3S技术中心,北京100083【正文语种】中文【中图分类】S718.542;P208;P228.4三维可视化技术是目前计算机技术和信息技术发展的一个热门研究方向，而且它符合人获取外界信息的生理因素，即首先通过视觉来对信息进行直观获取.树木三维可视化技术是先进的可视化技术在林业上的一项实际应用，在计算机辅助园林和景观设计、生态环境预测与可视化、计算机动画、游戏和虚拟场景绘制等领域均具有广阔的应用前景.文中以GIS技术、三维虚拟可视化技术为核心技术，研究校园树木三维可视化表达，旨在实现校园三维场景中不同精细程度的树木三维可视化，结合地理信息系统管理平台，树木属性信息查询，实现了树木高效真实的可视化效果，为树木三维可视化技术的进一步研究提供了思路和方法.1 软件介绍1.1 AutoCADAutoCAD是美国Autodesk公司在1982年推出的计算机辅助设计软件，用于三维绘图和基本三维设计，具有强大的三维图形绘制能力.1.2 SketchUpSketchUp是Google公司推出的3D设计软件，SketchUp建模软件具有“基于实体”和“精确”建模的特性.SketchUp建模流程简单，可以让用户非常容易地在3D空间中划出边界线条，通过画线成面，然后挤压成型，这也是建筑建模最常用的方法.使用者还可以利用 SketchUp建造3D模型，并放入GoogleEarth中，使Google Earth呈现的地图更具立体感、更接近真实世界.1.3 ArcGISArcGIS是美国国家环境研究所(ESRI)经过近40年的努力开发出来的一款功能强大的地理信息系统软件.它最大的特点就是海量数据的管理、建模与空间分析、可视化等.通过ArcGIS的相应功能可以对建立的三维模型进行空间分析和数据管理.2 技术路线将GIS技术、三维虚拟可视化技术运用到校园树木三维可视化实现与研究过程中，通过对研究区内的每木进行树根点定位，同时调查树木的门、纲、目、科、属、种、栽培、原产地等信息，制作完成校园树木分布图与校园树木空间数据库，通过SketchU三维建模软件，实现对单木的三维虚拟可视化，在Arc-GIS平台中，结合遥感影像图与DEM实现所有树木的三维可视化表达.研究技术路线如图1所示. 图1 研究技术路线Fig.1 Researchon on technologies routes2.1 树木定位测量控制网的建立及每木信息调查树木定位主要以测定树根的空间坐标为主，根据地形图布设空间控制网，在控制网坐标上通过导线测量测定树根坐标点，同时对每棵树进行属性信息的调查，以便于后期制作校园树木地理信息数据库.在AutoCAD中用绘图处理功能模块里的展野外测点代码功能，可以将野外测点时规定的代码和测得的点号展到图上，这样可以方便地区分各种地物(图2).图2 校园树木点位展点Fig.2 Point exhibition of campus trees然后，对校园内的所有树木进行分类调查.制定包括名字、形态特征、观赏特征、习性、抗性栽培等方面的统计数据表，将属性数据录入，并通过序号在ArcGIS软件中利用Join功能链接到所测的树的点位图中，形成树点的地理空间数据库(图3、图4).2.2 单木三维可视化建模本次采用的建模图像数据都来源于北京林业大学校园的树木实拍照片，首先将不同种类的树木拍摄成照片，拍摄的原则是尽量选取生长条件好，周围没有遮挡的树木，且在拍摄时注意要拍摄完整，即要包括树干底部到树梢.图3 树木属性Fig.3 Trees property图4 树种属性录入Fig.4 Tree species property input照片获取后用Photoshop进行镂空化处理后才可以用来进行建模.方法为：打开Photoshop，在文件中打开要处理的树木照片，将其新建为图层1，然后对其进行处理，用多边形工具对照片多余的部分进行选择删除，并对树木枝叶间空余的部分进行镂空化处理.将处理完的相片在SketchUp软件中通过矩形框按照树木的高度与东西冠幅画矩形框，再利用给面片附纹理贴图的功能，将编辑好的镂空纹理贴到面片上.调整好纹理相片显示的位置，再将面片复制旋转90°，形成树十字简易模型，最后将模型组合封装(图5).图5 在SketchUp软件中对树木建模Fig.5 Tree modeling in SketchUp software2.3 林分三维可视化建模在DEM基础上叠加遥感影像图，实现校园三维场景的建立.此次校园DEM数据获取主要为使用全站仪实地测量控制点而得.将不同的测树点根据不同树种分成不同的图层，不同的图层在三维场景显示中调用在三维软件中建立的三维模型，实现不同树种、不同层次的树木三维可视化表达.为了使校园三维建模的地形更加逼真，将遥感影像加载到DEM三维地形上.由于校园区域不大，所获取的遥感影像图来自于Google earth.将截图拼接后形成校园遥感影像图，利用遥感影像预处理对影像进行配准，使其具有与地形图与测树点相同坐标系与投影的影像图.打开参考地形图，选取6个控制点和4个检查点.对照已纠正影像，寻找同名点.要求同名点精度误差尽量小，选刺结果不应超过1个像素的误差，若超限则重新调整控制点位.控制点的选取要求均匀分布、易辨认，如选择球场、道路交叉处等明显地物点.要注意保证典型地物的几何精度.对目标位置应多倍放大选取，尽量保证精确.一般采用自顶向下的控制点选取方法，以逐步缩小控制点的控制范围.选控制点时，控制点的多少则根据地图与图像叠加的效果来决定.一般来说，在平坦地区需要较少的控制点，而在地形起伏较大的地区则需要较多的控制点.在ArcGIS软件的Arcsence模块中，加载DEM数据与校园遥感数据，以形成校园树木三维场景与地形模型.将 DEM转换成TIN，在3D Analyst下拉工具(如果没有该工具可以在工具栏空白的地方右击弹出右健菜单，选择3D Analyst将该工具载入)选择convert下的Raster to TIN对话框，将遥感影像叠加到TIN上生成真实三维地形(图6).图6 遥感影像叠加TINFig.6 Remote sensing images superimposed on TIN 在三维地形完整的基础上就可以开始树木三维建模.①将树木的位置点加载到三维地形上，用来确定树木所在的位置.校园内树木种类较多，为了达到三维效果逼真显示，将对所有树点按树种进行分层，导入ArcGIS三维建模软件ArcScence中.将所建的三维模型加载到每个树点上，形成校园树木三维场景显示.在加载之前要调整好树木的大小和形状，使其接近真实情况.在此先加载用SketchUp制作的单木模型(图7).图7 侧柏SketchUp模型Fig.7 Oriental arborvitae SketchUp models三维可视化技术历来追求对表达物精细的三维显示，但对表达物属性信息的显示与存储难于达到，而这方面往往是地理信息系统软件的基本功能，若能结合两种软件的优点，则不仅能精细地显示树枝、树叶等细节，还可以调用树的其他相关信息. 研究中，在ArcScence界面下调用树木模型，可以实现树木的三维可视化表达，而对于树木的属性信息，可以通过点查询等功能实现属性的调用(图8).3 结语不管利用哪种三维建模软件，都很难做到根据树木调查信息而直接建模，因此有“众树一面”的问题，上面提到的不能表现树交错的问题也来源于此.因此，今后要更有效地描述森林的三维景观，还要探讨描述树的三维结构的方法与显示算法，这也是目前三维地物虚拟现实的发展方向之一.在基于树的图象的林分三维可视模型的研制过程中，笔者认为各种技术和方法的综合应用是非常有效的，图象技术与分形儿何学相结合，对解决树木的三维造型问题可能是一个有希望的研究方向.图8 树木三维显示属性信息查询Fig.8 Information query of trees 3D property display参考文献：［1］许微.虚拟现实技术的国内外研究现状与发展［J］.现代商贸工业，2009(2)：279－280.［2］龙洁，苏喜友.国内树木三维可视化研究进展［J］.林业调查规划，2007，32(6)：44－47.［3］刘倩.树木三维可视化技术的应用研究［D］.河南农业大学.2008.［4］单楠，况明生，李营刚.基于SketchUp和ArcGIS的三维GIS开发技术研究［J］.铁路计算机应用，2009(4)：14－17.［5］洪德法，杨国东，王志恒.基于ArcScene和Sketch即时虚拟校园的建立［J］.计算机技术与发展，2008(12)：41－43，46.［6］王春华，杨克俭，韩栋.基于分枝类型和空间点的三维树木建模方法［J］.计算机应用研究，2009(4)：1591－1592，1597.。

林业三维可视化解决方案

z 三维可视化地形结合视频监控信息全面反映火灾现场
4.14. 应急救援
分局火灾火其他应急状况发生地点及周边人员、车辆和设备的情况，实现方案的制定、模拟和对比，系统四号线图下图所示，功能特点： z 真实地貌、水源地显示 z 应急设备、车辆、人员的空间分布及查询
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z 车辆轨迹管理
4.11. 视频监控集成
运用易景三维地球平台的视频集成接口，实现现有视频监控系统的成功功能，
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包括视频的开启、视频参数调整（缩放、角度、光圈、聚焦）等功能的集成，功能界面如图：
4.12. 短信彩信集成
运用易景地球平台的短信/彩信集成接口实现 GPRS/GSM 短息的集成，绝缘体功能： z 支持短信在线编辑发送 z 短信实时提示 z 短信彩信列表管理
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4.4. 空间数据属性数据集成
空间数据和属性数据的集成是三维林业可视化平台中的核心部分，将空间数据和属性数据无缝关联，实现空间数据和属性数据的查询、联动、分析和管理， z 点击查询三维林业场景中的小班数据、专题数据的弹出属性（HTML 或数
据库关联） z 关联属性的趋势分析和对比分析（根据业务需求）
定位等操作，操作方式友好，类似普通游戏操作 z 视点导航：实现对场景中关键视点的保存、管理和定位 z 场景复位：场景恢复到初始视点
4.2. 二三维联动漫游
基于辽宁林业物联网建设是基于二三维 GIS 系统的集成，所以实现二维系统和三维系统的联动操作和无缝集成就显得尤为重要。易景三维地球平台为易伟航公司自主开发具有自主知识产权的三维 GIS 平台产品，正式基于这一优势，可以基于对三维 GIS 平台底层接口的开放和修改，运用消息机制实现二三维系统的联动操作和浏览，功能： z 二维地图与三维场景浏览联动操作 z 二三维视角联动操作

3Dmax自然环境建模教程：学习制作树木、山脉等效果

3Dmax自然环境建模教程：学习制作树木、山脉等效果引言：自然环境建模是计算机图形学中的一项重要技能。

通过使用3Dmax等建模软件，我们可以创造出逼真的自然风景，如树木、山脉等。

本文将介绍制作树木和山脉等自然效果的步骤和技巧。

一、制作树木效果1. 收集参考图像：在制作树木效果之前，我们首先需要收集一些树木的参考图像。

可以通过互联网搜索或者拍摄实地照片来获取参考图像。

注意要选择不同类型的树木，并保证图像质量清晰。

2. 创建树干：在3Dmax软件中新建一个文件，选择一个合适的树干形状，比如圆柱体。

调整树干的尺寸和形状，使其符合参考图像中的树干。

3. 制作树冠：树冠是树木的重要部分，需要通过建模和贴图来制作。

可以使用3Dmax提供的多边形建模工具，如圆锥体或盒子，来创建树冠的形状。

然后使用贴图工具，将收集到的树冠纹理图像贴在树冠上。

4. 添加细节：在树冠上添加一些细节，如树叶和树枝。

可以使用3Dmax提供的绘制工具，如笔刷工具，模拟树叶和树枝的形状。

5. 设置材质和纹理：使用3Dmax提供的材质编辑工具，给树干和树冠设置适当的纹理和材质，使其看起来更加真实。

可以根据参考图像中的树木纹理进行调整。

6. 渲染和调整：完成树木建模后，进行渲染，并根据需要进行调整。

可以调整光线、阴影和背景等参数，使树木与场景整体更加协调。

二、制作山脉效果1. 收集参考图像：同样地，在制作山脉效果之前，我们需要收集一些关于山脉的参考图像。

可以选择各种类型的山脉图像，如青山、雪山等。

2. 创建山脉形状：在3Dmax软件中新建一个文件，选择一个合适的平面或立方体作为山脉的基础形状。

通过使用3Dmax提供的建模工具，对基础形状进行调整，使其呈现出山脉的轮廓。

3. 添加细节：在山脉形状上添加一些细节，如山峰、峡谷等。

可以使用3Dmax 提供的工具，如拉伸、压缩和平滑等操作，调整山脉的形状。

同时，也可以使用贴图工具，将收集到的山脉纹理图像贴在山脉上，增加真实感。

农林作物三维重建方法研究进展

农林作物三维重建方法研究进展随着科技的不断进步，农林作物三维重建方法已成为研究农作物生长过程、优化农业生产的重要手段。

本文将概述农林作物三维重建方法的现状、研究方法及实验结果，并探讨未来的研究方向和发展趋势。

三维重建技术是指通过计算机技术和图像处理方法，将物体或场景转化为三维模型的过程。

近年来，随着计算机视觉、深度学习等技术的不断发展，三维重建技术已广泛应用于各个领域，包括农业、林业、医学、建筑等。

在农林作物领域，三维重建技术可以用于研究作物生长过程、监测作物病虫害、优化农业生产等方面，具有广阔的应用前景。

目前，农林作物三维重建方法主要包括以下几种：结构光三维重建法：通过结构光扫描获取物体的三维信息，然后利用三角测量原理重建出物体的三维模型。

该方法精度较高，但需要精密的设备支持，且操作较为复杂。

立体视觉三维重建法：通过多个视角的图像获取物体的三维信息，然后利用立体视觉原理重建出物体的三维模型。

该方法适用于远距离和动态目标的重建，但精度较低。

深度学习三维重建法：通过深度学习算法对图像进行特征提取和分类，然后利用分类结果生成物体的三维模型。

该方法适用于复杂结构和动态变化的物体，但需要大量的训练数据。

在农林作物领域，目前应用最为广泛的是深度学习三维重建法。

该方法可以通过对作物图像的学习，自动识别作物的不同部位，如叶片、茎秆、果实等，并生成作物的三维模型。

同时，深度学习算法还可以根据作物的形状、尺寸等特征进行分类和识别，从而为农业生产提供更为精确的数据支持。

在农林作物三维重建方法的研究中，我们采用了深度学习三维重建法进行研究。

具体流程如下：数据采集：收集不同种类农林作物的图像数据，包括正常生长状态和受灾状态下的图像。

数据预处理：对采集的图像进行预处理，包括图像增强、去噪、分割等操作，以提高图像质量和识别效果。

模型训练：利用深度学习算法对预处理后的图像进行训练，学习作物的特征和形态。

三维模型构建：在训练好的模型基础上，对新的图像进行分类和识别，并根据分类结果生成作物的三维模型。

三维可视化技术在林业中的应用研究进展

关键词：维可视化技术；长模型；火模拟；三生林森林空间格局
中图分类号：７７１Ｐ０￥５．；２８
文献标识码：Ａ
文章编号：６１３６（０００－０９０１７－１８２１）６００－５
中．中，维可视化又是三维ＧＳ的最主要应用方其三Ｉ
１国内外研究现状
最早将可视化技术应用到森林经营中的是美国学者ＢａｒｎｒｉＯｌｄ在１９ｎａ９４年研究并开发的森林三维可视化系统Ｓａｔｏｅｔ．ｍｒＦｒｓ … 森林可视化模拟以林业空间数据为依托，以虚拟现实技术为支撑，以森林经营技术为指导，在虚拟森林环境中进行与森林生长及相关问题的定性和定量的综合分析，以解决复杂的森林管理规划问题．国外的森林可视化模拟研究现状可以概括为２个方面．是从单一利用具有某一特定功能的软件一进行森林经营及相关研究，发展到具有景观规划、森林动态生长和森林经营模拟等功能大型软件，到再
三维可视化技术在林业祥，影游叶
（京林业大学，京１０８）北北００３摘要：阐述三维可视化技术及其在国内外的研究现状．述了林木可视化、长模型、火模拟、林空间格局４种综生林森三维可视化应用方式在林业中的应用研究概况．三维可视化在林业生产和森林经营管理中的不同应用方式的功对能、用进行了分析概述，展望了其应用前景．作并

林业防火专题数据的三维显示

地标文件生成后，直接双击运行，Ｅ会启可Ｇ动并自动将地标文件加载到其运行环境中，将并视图转移到地标文件的位置区域，过网络完成通
标（ｌｅａ）以简单地理解为影像地址的标ｐｃｍｒ可ａｋ
签，它可以在浏览影像的时候随时随地插入标签记录，以便对该处进行注解，让用户了解关于该位
客户端以多种风格显示．由标准的Ｘ它ＭＬ语言构
１ＧｏｌＥｒｏｇｅａｔｈ的地标文件
ＧｏｌＥｒ（ｏｇａｈ以下简称Ｇ）全球最大的搜ｅｔＥ是索引擎公司Ｇｏｌ２０ｏｇｅ于０５年６月发布的最新地图搜索服务软件，集成了遥感（Ｓ、理信息它Ｒ）地
收稿日期：００—０２２１９— ５黑龙江省教育厅项目资助（１３２１１５１５）
第５期
林业防火专题数据的三维显示
８ｌ
ｔｙｒ
２运用ＧＥ提供的地标文件来三维
显示防火专题数据
在林业防火地理信息系统中，像防火机构、林
像进行保存．
ＫＭＺ是压缩后的ＫＭＬ文件格式，用Ｗｉ— 使ｎ
ＲＲ等解压缩软件可以打开Ｋ．ＡＭＺ它除了单纯的
率的遥感图像，括卫星影像和航拍影像．Ｅ提包Ｇ
供了多种功能例如模拟飞行、３模型叠加与Ｄ等．ＧＥ为用户提供了强大的卫星影像和地图等相关资讯的沟通平台，助这个平台完全可以打借造一个应用于相关行业的功能先进的应用系统．而沟通的主要手段是通过地标文件来实现的．地

实景三维在林权确权登记中的应用优势

实景三维在林权确权登记中的应用优势摘要：林权登记是不动产统一登记中的一个关键环节，依据林权登记数据的需求，本文探讨采用倾斜图像的立体图像进行实景三维林权数据的设计，以此为依据，提出一种林权数据整合的方法并分析其优势。

关键词：实景三维；林权确权登记；应用优势引言：目前，我国的不动产登记制度已全面推行，但仍以房屋及土地登记为主。

在保证现行土地证持续有效的前提下，加强新旧证的衔接，加快办理林权登记资料的交接工作，准确把握产权权属类型，尽早实现“发新证、停发旧证”的目标。

倾斜照相技术具有效率高、成本低、定位精度高、场景逼真、影像信息丰富等特点。

近几年，以倾斜照相技术为基础的三维数据处理技术得到了迅猛的发展，它具有二、三维数据叠加、查询修改、模型绘制等多项功能，在国土、规划、测绘、环保等领域得到了广泛应用。

而林权不动产登记所涉及的地域地形变化很大，如果能够将森林资料与实际的三维模型相结合，并运用倾斜摄影技术进行立体化，可以取得事半功倍的效果。

1 林权数据现状林权不动产数据库与《不动产登记数据库标准》相适应，是开展林业产权证书的重要依据。

目前，大部分地区已基本实现了林地、林木的所有权，资料数量庞大。

目前，我国林业资源管理系统存在着技术上的不足，森林资源管理系统存在着空间数据采集、处理、管理等问题，而空间数据采集主要依靠求积仪、罗盘+测绳、方格纸等方式进行空间数据采集，但存在着精度低、误差大等问题，给办理林权登记工作造成了很大的难度。

具体表现为：1）缺少电子图像数据。

大部分宗地的图形都是以纸张的形式存在的。

过去林权宗地采用1∶25000的地形图作为基图，并以手工绘制的图形形式呈现于纸上。

在纸质地图上，大面积的林地用不规则的多边形绘制，小面积的森林用点来标注。

2）属性不全。

林权信息管理系统保存了土地所有权的所有信息，但因其属性与林地所有权要求存在较大差异，以及登记资料不完全等原因，造成了数据整合的难度。

这些数据在一定程度上形成了“信息孤岛”，使得林权、不动产等数据的整合成为一个难题。

基于ArcGIS的林业规划3D分析与制图

基于ArcGIS的林业规划3D分析与制图以浙江凤阳山自然保护区为例，对GIS在林业规划中的应用进行了深入分析。

详细介绍了在ArcGIS软件环境下进行DEM创建、地表分析（包括坡度、坡向、剖面等）、地图设计和三维可视化的方法。

关键词：林业制图；林业规划；ArcGIS；DEM；3D在我国林业部门，过去最常用的软件是AutoCAD、Photoshop和CorelDraw，其作用主要是用于绘制林业地图[1]。

近些年来，GIS软件已逐渐被林业工作者所接受，相关的应用研究也越来越多。

据许易琦等作者的统计：在2003～2008年间《林业调查规划》期刊发表的论文中，按照关键词出现频次排序，GIS位列第四，并有逐年增长的趋势[1]。

这在一定程度上说明，GIS已经成为林业调查规划研究领域的热点之一。

GIS软件不仅能够帮助制图人员设计出精美的地图，而且其强大的空间分析、数据处理功能更是可以在林业规划、管理和决策中发挥重要作用。

ArcGIS是美国ESRI公司推出的商业化软件，它是GIS软件中的佼佼者，在地图制图和数据分析等方面都领先于其它的GIS软件。

我国的森林分布以山地为主，林区的海拔高程、地表的坡度、坡向都是影响森林分布的重要因素，是森林资源调查内容的一部分，也是林业规划前期分析中必不可少的方面。

本文以浙江省凤阳山自然保护区为例，针对ArcGIS软件的DEM（数字高程模型）建模及其相关分析功能在林业规划中的应用进行阐述。

1ArcGIS环境下的3D分析ArcGIS工具箱ArcToolbox管理所有数据处理分析工具，3D分析是其中的一个工具集，这些工具可以帮助用户对3维空间数据进行创建、可视化和分析。

3D分析的首要任务是创建数字高程模型DEM。

11创建DEM无论是森林资源调查，还是林区规划，作为基本资料的地形图是必不可少的。

地形图上的等高线和高程点就是创建DEM的基础数据源。

DEM创建的主要过程如图1所示。

图1DEM创建流程Fig1DEM creation processCAD格式的数据，可以直接加载（add）到ArcGIS的ArcMap 窗口中使用。

实景三维地理信息系统在智慧林业中的应用

实景三维地理信息系统在智慧林业中的应用摘要：近年来，我国的科学技术水平随着社会发展不断进步。

目前，在智慧林业建设过程中，其经营决策需要建立在有效掌握林业资源时空分布信息的基础上，在多方面因素影响下，林业资源处于动态变化过程中。

因此，其不确定性、复杂性也给林业经营管理带来阻力，在有效应用实景三维地理信息系统的条件下，可以克服阻力，帮助获取具有价值的信息。

关键词：实景三维地理信息系统；智慧林业；应用引言林业作为生物多样性的重要载体，可以为生命科学发展提供重要依据，对于人类生活环境的改善意义重大。

由于各种原因我国林业发展相对滞后，各要素系统发展不平衡，因此，应利用林业自身具有的特殊性，发挥森林的优势，确保林业生态溢出价值的提升。

智慧林业融合了多种新技术，明显提高林业工作的效率，尤其在基层林业管理工作中，借助智慧林业，可以大幅度降低成本，使管理方式更具科学性和有效性。

1智慧林业的内涵智慧林业是信息时代下林业管理的最新产物，智慧林业管理发挥了物联网、人工智能、移动通讯、云计算和大数据等现代化技术的优势，以提高林业管理效率和质量为目标，以绿色发展为宗旨，优化林业资源管理的技术方法，更好地推动林业产业发展。

2实景三维地理信息系统定义及应用优势实景三维地理信息系统以二维地理信息系统为基础，增加了连续的地面可量测影像库做为新的数据源，并利用开放的软件与地理信息系统实现无缝集成，从而给用户提供一个更直观、易用的实景可视化环境。

实景三维地理信息系统可为用户带来更多崭新的功能及应用模式，具备面向管理与决策的高级应用特征。

实景三维信息系统涵盖实景三维、数据库、倾斜摄影、卫星遥感等多样化技术手段，其可以构建起完善的信息系统，并将林业数据加以融合处理，可得到计算机硬件和软体的支持，实现对目标范围内有关地理分布数据的精确采集，涵盖后续的储存、管理、运算、分析等阶段，并联系对比分析、三维标绘等过程，在林业资源管理方面具有重要的应用价值。

叶片三维造型方法

叶片三维造型方法嘿，朋友们！今天咱就来唠唠叶片三维造型方法。

你想想看，那叶片就像是大自然的艺术品，形态各异，美妙绝伦。

要把它们用三维的方式呈现出来，这可不是一件容易的事儿，但也超级有趣呀！咱先来说说传统的方法。

就好像是搭积木一样，一块一块地拼凑起来。

通过测量叶片的各种数据，比如长度、宽度、厚度啥的，然后在软件里一点一点地勾勒出形状。

这就像是在给叶片画像，得特别仔细，不能有一点儿差错。

还有一种方法呢，就像是给叶片拍了无数张照片，然后把这些照片里的信息整合起来，形成一个三维的模型。

这是不是很神奇？就好像我们有一双神奇的眼睛，能从各个角度看清叶片的模样。

那我们为啥要研究叶片三维造型方法呢？这用处可大了去啦！比如说在航空航天领域，飞机的机翼不就像是大大的叶片嘛。

要是能把叶片的造型研究得透透的，那设计出来的机翼就能飞得更高更远更稳啦！在能源领域，那些风力发电机的叶片，要是能通过更好的三维造型方法来设计，那就能发出更多的电呢！再想想，如果我们能把各种珍稀植物的叶片都用三维造型呈现出来，那不是相当于给它们做了一个永久的记录嘛。

以后的人们也能看到这些美丽的叶片，多棒呀！你说，这叶片三维造型方法是不是就像一把神奇的钥匙，能打开好多好多未知的大门呢？它让我们能更深入地了解叶片的世界，也能让我们利用这些知识创造出更多的奇迹。

咱普通人可能觉得这事儿离自己挺远，但其实不是呀！说不定哪天你就对植物感兴趣了，想自己动手做个叶片的三维模型呢。

到时候，你就会发现，哇，原来这么有意思呀！所以呀，不要小瞧这叶片三维造型方法，它里面的学问可大着呢！就像一个宝藏，等着我们去挖掘。

让我们一起走进这个神奇的世界，去探索、去发现、去创造吧！这难道不是一件超级酷的事情吗？相信我，一旦你深入了解了，你就会被它深深吸引，就像被那美丽的叶片吸引一样！。

林业资源调查中的测绘技术使用

林业资源调查中的测绘技术使用引言：林业资源调查是指对森林资源进行系统、科学、综合性的调查研究，以获取有关森林分布、种类、数量、质量、结构等方面的数据。

在如今科技迅速发展的背景下，测绘技术的应用在林业资源调查中发挥了重要的作用。

测绘技术的使用为林业资源调查提供了数据的准确性、全面性和高效性。

本文将探讨林业资源调查中测绘技术的使用及其意义。

一、遥感技术在林业资源调查中的应用遥感技术是通过接收、记录、解译和分析以人工或自动方式获得的地球表面上物体的信息的一门科学技术。

在林业资源调查中，遥感技术主要应用于林地覆盖分类、植被指数计算、森林生长估算、林火监测等方面。

通过卫星或航空遥感影像，可以快速获取大面积的林地信息，准确判断不同类型的植被分布和空间分布情况。

这为林业资源调查提供了全面和及时的数据，为决策提供科学依据。

二、地理信息系统在林业资源调查中的应用地理信息系统（GIS）是一种以地理空间数据为核心，以计算机技术和地理学原理为基础的综合信息系统。

在林业资源调查中，GIS可以用于空间数据的管理、分析和可视化展示，实现对林地资源的空间分布图的生成。

通过结合地理图层、图斑属性等信息，可以深入了解森林的分布、类型、数量等特征。

例如，通过GIS软件将遥感数据和土壤数据融合，可以预测不同林地类型的适宜性，为林木种植和保护提供科学指导。

三、全球定位系统在林业资源调查中的应用全球定位系统（GPS）是利用一组卫星和接收机，通过测量接收机与卫星之间的距离以及时间来确定接收机所处的地理位置的技术。

在林业资源调查中，GPS技术用于测量林地的位置、边界和面积等信息。

通过精准的GPS定位，可以对林地边界进行测绘和标识，准确记录林地资产和森林管理单元的空间位置。

同时，GPS还可用于定位调查员在森林中的位置，提高调查员的工作效率和精确度。

四、激光雷达技术在林业资源调查中的应用激光雷达技术是一种通过发射激光束并测量其反射回来的时间和强度来获取地球表面信息的技术。

3S技术在林业制图中的应用探讨探述

3S技术在林业制图中的应用探讨探述3S技术即“三位一体”技术，包括遥感（RS）、地理信息系统（GIS）和全球定位系统（GPS）。

这三种技术的结合，不仅在农业、地质勘探、城市规划等领域有着丰富的应用，也在林业制图中有着重要的作用。

本文将探讨3S技术在林业制图中的应用，分析其优势和存在的问题，以及未来发展方向。

遥感技术在林业制图中的应用不可或缺。

遥感技术通过卫星、飞机等载具获取地球表面的大范围、实时、高分辨率的影像数据，可以快速获取大片林地的信息。

通过遥感技术，可以获取到林地的生长情况、植被覆盖度、土地利用等信息，为林业制图提供了重要的数据支持。

遥感技术还能够监测林地的变化，及时发现森林覆盖的变化情况，为采伐管理、森林资源保护提供数据支持。

地理信息系统（GIS）在林业制图中的应用也非常重要。

GIS是一种利用计算机软件进行地理空间数据处理与分析的技术。

利用GIS，可以将遥感数据与地形地貌数据、林地管理数据等整合在一起，通过分析处理，生成各种专题地图并进行空间分析。

通过GIS技术可以绘制林地分布、林分结构、地形地貌等专题地图，为林业制图提供了重要的技术支持，实现了林业资源信息的数字化、网络化管理。

全球定位系统（GPS）的应用也为林业制图带来了便利。

GPS技术可以精准获取地面点位的经纬度坐标，实现对地理空间数据的高精度定位。

在林业制图中，通过GPS技术可以进行野外地理勘测，获取采伐地点、地貌特征等数据，为后续的制图工作提供了精确的地理空间数据。

3S技术在林业制图中有着广泛的应用，为林业资源的管理和保护提供了重要的技术支持。

目前在实际应用中，仍然存在一些问题和不足。

遥感数据获取成本高、时间周期长、更新频率低，导致其对于林业资源监测、管理的实时性有所不足。

GIS数据的准确性和完整性有待提高，需要建立更加精细的数据采集体系，保障数据的可靠性。

GPS技术的多路径效应、信号遮蔽等问题也需要进一步克服。

未来，随着科技的不断进步和发展，我们可以期待更多新技术的应用来完善林业制图。

3S技术在林业制图中的应用探讨探述

2.3 3S技术在林业制图中的挑战
1. 数据获取难度：林业地区地形复杂、植被茂密，传统的航空摄影和地面调查存在很多限制。使用遥感技术获取数据虽然能够一定程度上解决这一问题，但在林业制图中依然存在很多挑战，比如识别植被种类、精确测量地形等。
2. 数据处理复杂性：3S技术获取的数据量庞大，需要进行复杂的处理和分析才能得到准确的制图结果。数据处理的时间和精力成本较高，同时专业技能要求也比较高。
3. 结论
3.1 结论总结
通过对3S技术在林业制图中的应用进行探讨，我们可以得出以下结论总结：
3S技术在林业制图中的应用已经取得了一定的成就。通过遥感技术获取的高分辨率影像数据可以为林地资源的监测和管理提供可靠的数据支持，同时激光雷达技术可以实现对地形的精细测量，为林地勘测提供了更精确的数据。
3S技术在林业制图中的优势明显。其高效快速的数据采集能力可以大大提高制图效率，同时数据的精准性和全面性也得到了有效保障。通过GIS技术的应用，可以实现对林地资源的空间分析和综合评价，为合理利用林地资源提供了重要支持。
3S技术（即GIS、RS和GPS技术的组合）作为现代地理信息技术的集大成者，在林业制图中的应用逐渐成为研究的热点。通过3S技术，可以对森林资源进行高效精准的监测与管理，实现对林地的空间数据快速采集、处理与分析，提高制图的准确性和效率。本文将深入探讨3S技术在林业制图中的应用现状、优势、挑战以及如何克服挑战，旨在为进一步推动林业资源管理工作提供技术支持与决策参考。
卫星遥感技术在林业制图中也有着重要的作用。利用卫星遥感数据可以实现对大范围森林资源的监测和评估，同时结合GPS和地理信息系统可以进行空间分析和决策支持。通过遥感数据的分析可以及时监测森林火灾和病虫害的情况，为森林资源的保护和管理提供重要的数据支持。

3S技术在林业制图中的应用探讨探述

3S技术在林业制图中的应用探讨探述随着科技的不断发展，各行各业都在不断探索如何将先进的技术应用到自己的工作中，以提高生产效率和质量。

在林业领域，3S技术（即遥感、地理信息系统和全球定位系统）的应用也逐渐受到了重视。

3S技术结合了遥感、地理信息系统和全球定位系统，可以有效地用于林业制图中，帮助林业工作者更加准确、高效地进行资源调查和管理。

遥感技术是通过卫星、飞机等远距离拍摄地面影像的技术。

利用遥感技术，可以获取大范围的地貌、植被等信息，为林业制图提供了丰富的数据。

通过遥感技术，可以实现对林地类型、分布、面积等信息的准确获取，有助于林地资源的评估和管理。

遥感技术也可以实现对森林火灾、病虫害等灾害的监测和预警，为森林保护提供了有力的技术支持。

地理信息系统（GIS）是一种将地理空间数据与属性数据相结合的信息系统。

在林业制图中，GIS技术可以实现对林地的空间分布、土壤类型、坡度、高程等信息进行分析和展示。

通过GIS技术，可以绘制出林地的详细地图，并对林地资源进行实时监测和管理。

GIS 技术还可以实现对不同时间点的地理数据进行对比和分析，帮助林业工作者更好地了解林地的变化情况，并作出相应的管理决策。

全球定位系统（GPS）是一种通过卫星信号来确定地球上任意位置的定位系统。

在林业制图中，GPS技术可以实现对林地的定位和测量，为林业工作者提供了精准的位置信息。

通过GPS技术，可以迅速确定森林资源的位置和面积，有利于统计资源的数量和分布情况。

GPS技术还可以实现对林地资源的巡视和监测，确保林地资源得到有效的保护和管理。

3S技术在林业制图中的应用具有重要的意义。

遥感技术可以实现对林地资源的获取和监测，GIS技术可以实现对林地的分析和展示，GPS技术可以实现对林地的定位和测量。

将3S技术与林业制图相结合，可以帮助林业工作者更加准确、高效地进行资源调查和管理，有助于促进林业资源的可持续利用和保护。

希望未来能够进一步探索和推广3S技术在林业领域的应用，为林业的发展和保护做出更大的贡献。

三维可视化技术在数字林业中的应用研究

摘要：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。

关键词：中图分类号：TP391．9文献标识码：A 文章编号：2095－2163（2011）03－0031－05A Study on Application of 3D Visualization Technology in Digital ForestryWU Wenjin ，WANG NihongAbstract :Three-dimensional (3D)visualization of Digital Forestry is a hot topic in the field of forestry and computer graphics.From simple 3Dmodeling of trees to aid rationalization of forest spatial structure,refreshingly different forest trade conception and production management mode are provided by 3D visualization technology.The six kinds of application situation of 3D visualization technology in the digital forestry,namely tree mod-el,virtual forest type map,growth model,forestry fire simulation,pest and disease monitoring,forest spatial structure are summarized,and the impor-tant role of 3D visualization technology in forestry production,operation,management,decision-making and so on are analyzed in this article.There are large amount of information,wide range and complex relationship in forest resource,so furthering research on 3D visualization of forest resource are also needed.Key words:收稿日期：2011－07－22作者简介：吴文静（1987－），女，黑龙江齐齐哈尔人，硕士研究生，主要研究方向：3S 理论及应用；王霓虹（1952－），女，黑龙江齐齐哈尔人，本科，教授，博士生导师，主要研究方向：3S 技术与数字林业、现代信息技术与信息安全等。

无人机森林航摄影像三维点云估测林分蓄积量研究

无人机森林航摄影像三维点云估测林分蓄积量研究李亚东;曹明兰;李长青;明海军【摘要】森林蓄积量能够评估林地生产力的高低及经营措施的效果,为森林经营与采伐提供重要依据.目前,大多基于无人机影像的蓄积量估算,均建立在测绘标准所生成的DOM、DSM、DEM等测绘成果基础上,而未充分利用原始影像数据上的林业特征,无法从点云层面上加入林业业务逻辑产生成果数据.获取无人机影像后,利用特征点提取与匹配方法自动相对定向,结合控制点和光束法平差的迭代求解,解算出精确的相机姿态数据,并沿核线方向一维搜索特征点进行影像密集匹配生成密集点云.对原始三维点云过滤后进行树冠分割,在聚类后的林冠点云中提取了树顶点和树高因子估测了森林蓄积量.研究结果表明,冠幅的提取精度85.15％,树高的提取精度83.69％,林分蓄积量估算的精度达到了82.46％.【期刊名称】《中南林业科技大学学报》【年(卷),期】2019(039)003【总页数】5页(P56-60)【关键词】无人机森林航测;森林航摄影像;三维点云;森林蓄积量估算;内蒙古兴安盟【作者】李亚东;曹明兰;李长青;明海军【作者单位】北京工业职业技术学院,北京 100042;北京林业大学精准林业北京市重点实验室,北京 100083;北京林业大学精准林业北京市重点实验室,北京 100083;北京林业大学精准林业北京市重点实验室,北京 100083;内蒙古大兴安岭林管局森林调查规划院,内蒙古牙克石 022150【正文语种】中文【中图分类】S758.5;P231无人机具有机动灵活、时效性强、成本低廉、分辨率高等优点[1]，已广泛运用在农林、灾害监测、气象探测、资源环境、市政规划等领域[2-5]。

森林对维护生态平衡起着至关重要的作用，是人类赖以生存和发展的资源和环境。

森林蓄积量大小标志着林地生产力及经营措施的效果，是评价森林的重要指标 [6]。

估測森林蓄积量能够把握森林资源量，是制定森林经营计划与林分采伐的重要依据[7]。

森林三维虚拟场景建立——以帽儿山林场为例

森林三维虚拟场景建立——以帽儿山林场为例刘洋;项忠夫;刘君;张研;王猛【摘要】ERDAS software was applied to the synthesis of three-dimensional virtual forest virtuliazation for Moershan Experimen tal Forest Farm, Heilongjiang Province, combining the theories fro plant morphogenesis as well as the image processing technique. This system, which includes an integrated scene, combines the advantages of image-based virtual reality and model-based virtual reality.%应用ERDAS软件,结合植物形态发生的理论和图像处理技术,对地形和树木进行了帽儿山林场虚拟林相的合成,产生了较好的视觉效果.系统包括一个集成的场景,结合的优势,基于图像的虚拟现实和基于模型的虚拟现实.【期刊名称】《东北林业大学学报》【年(卷),期】2011(039)012【总页数】3页(P118-120)【关键词】虚拟现实;虚拟林相;林相图;DEM;ERDAS【作者】刘洋;项忠夫;刘君;张研;王猛【作者单位】中国地质大学(北京)北京 100083;哈尔滨市国土资源勘测规划院;黑龙江省煤田地质研究测试中心;黑龙江省第五地质勘察院;黑龙江省林业设计研究院【正文语种】中文【中图分类】S758.6“数字林业”的三维可视化是目前在林学和计算机图形学领域研究的一个热点。

利用此技术可以对林地植被进行模拟，虚拟演示林地分布情况。

虚拟现实技术例如虚拟防火、虚拟病虫害、虚拟林木生长等应用的实现，也对林业的管理和决策起着至关重要的作用［1］。

三维成像激光雷达遥感技术在林业中的应用_黄麟

第19卷　第4期世　界　林　业　研　究V o.l19　N o.4　2006年8月W orld Fo restry R esearch A ug.2006三维成像激光雷达遥感技术在林业中的应用*黄　麟　张晓丽(北京林业大学,北京100083)摘要:激光雷达三维遥感是获取各种森林冠层特征参数的一种突破性技术,具有精确地直接测量和估计森林结构特征的能力。

文中介绍了三维成像激光雷达技术的背景、发展情况及其在林业中的应用,详细分析了通过激光雷达直接测量、建模或推断及多源融合获取森林结构特征参数的方法。

关键词:三维遥感,激光雷达技术,森林结构特征参数中图分类号:S75 文献标识码:A 文章编号:1001-4241(2006)04-0011-07Applications of L i d ar and3D Re m ote Sensi n g i n ForestryH uang Lin　Zhang X iaoli(Beijing Fo restry Unive rsity,Be iji ng100083,Ch i na)Abst ract:Lidar and3D re m ote sensing is a b r eakthrough technology for deriving severa l para m e-ters o f forest canopy struc t u ra l cha r acteristics.Lidar instr um en ts have de monstrated t h e capabilit y to accura t e l y dir ec t-m easure and esti m a te i m portant fo r est str uctural cha r acteristics.Th is paper pr o-vides a b rief background and deve lopm ent on lidar and3D re mo te sensing t e chn ique,and its cur-ren t uses in fo r estry,analyses t h e m ethods of cap t u ring structural para m e ters t h rough d irect r e-trieve,mode ling and infe r ence or by fusion w ith o t h er i m ag i n g senso rs.K ey w ords:3D re m ote sensi n g,Li d ar,para m e ters o f fo r est str uctural characte ristics 遥感技术已广泛地应用于林业各领域,可是传统的光学与雷达遥感技术难于精确地获取一些重要信息,如冠层垂直结构、覆盖率、高度、生活型等,因而三维成像激光雷达遥感技术在林业中的应用成为林业遥感的一个重大进步。

基于SpeedTree的树木三维可视化

基于SpeedTree的树木三维可视化摘要：以某高校为例，研究树木的三维可视化。

首先通过外业实地拍摄校园树木，获取树木树皮以及树叶贴图，使用Photoshop对图片进行处理生成材质贴图，经过Crazybump转换生成法线贴图。

建模材质完成后，利用 SpeedTree 软件对树木进行建模，完成的模型制作3D符号，导入ArcGIS中，对学校局部区域的树木进行三维林分建模仿真，实现一定的树木属性查询功能，分析树木三维可视化效果。

结果表明使用SpeedTree软件制作的树木模型对于模拟三维林分场景效果较好。

关键词：SpeedTree；三维可视化；ArcGIS；建模；林分场景一、国内外研究现状目前国内很多学者对于树木三维可视化技术有很多研究，并大致分为以下三种方式：基于 L-System理论的分形研究、运用迭代函数系统的IFS（Iterated Function System）方法及粒子系统模型方法，这种分类方法是依据选择模型的异同进行的。

本文采用第一种方法，使用SpeedTree软件对树木进行建模。

目前大多数文章探讨使用Sketch up，3ds max等软件对树木进行建模，虽然已获得了初步的研究成果，但由于软件的局限性，对于树木在自然中的状态的展现还是有所不足。

文中利用SpeedTree软件进行树木三维建模，SpeedTree能最大程度地平衡性能和视觉效果，满足植物景观可视化需求，较好的展现自然界树木形态。

并且以 GIS 技术为辅助，功能强大，包含数据管理、三维分析、空间数据分析等。

二、制作过程及方法1、前期准备建模前期的准备工作十分重要，准备工作充分与否直接影响后期树木模型的制作。

树木的定位主要根据树根坐标位置，根据具体树木位置布置树木坐标，同时调查树木属性信息，为建立树木数据库奠定基础。

树木可视化建模时，首先拍摄校园内所需树种的树木，拍摄的原则是选取树木生长状况良好，叶子尽量多。

拍摄过程中，尽量以一张白纸为背景，为后期图片处理做好准备工作，减少工作量。

DEM的建立及其在林业上的应用

DEM的建立及其在林业上的应用三維地理信息的产生和发展，是GIS技术及其应用发展到一定水平的必然要求，它不仅局限于利用计算机技术手段对地理信息进行可视化表达及其空间查询，而且满足了自动、全面显示地理信息的要求[1]。

在三维地理信息的表达中，DEM是一种获取相对容易、具有较高精度的有效方式。

DEM（digital elevation model）是用一组有序数值阵列形式表示地面高程的一种实体地面模型，形成栅格结构的数据集，是地形曲面的数字化表达[2]，是数字地面模型DTM（digital terrain model）的一种。

DEM包含规则格网Grid和不规则三角网TIN等表面模型，TIN指用一系列无重叠的三角形近似模拟陆地表面，从而构成不规则的三角网[3]，使用TIN能更好地体现地形起伏变化特征。

DEM直观反映了现实的地貌情况，是现实世界山川、河流、地面起伏在计算机中的数字化表达。

由于DEM描述的是地面高程信息，它在测绘、水文、气象、地质、地貌、土壤、工程建设、通讯、军事等国民经济和国防建设以及人文和自然科学领域有着广泛的应用[4]。

本文通过对扫描地形图等高线矢量化，进而生成不规则三角网TIN及数字高程模型DEM，用实例说明了利用DEM制作三维景观图、电子林相沙盘和提取调查小班平均海拔、坡度、坡向值，旨在探讨、优化DEM的获取途径和创建方法，并对DEM在林业上的应用进行探索与展望。

1 获取高程矢量数据 1.1 DEM获取的途径目前，数字高程模型DEM的获取主要有以下3种方式[5]：一是通过航空摄影测量获取地面影像，并借助于干涉雷达和激光扫描仪等新型传感器快速获取高精度、高分辨率的DEM数据源；二是利用扫描地形图获取DEM数据源；三是通过全站仪、GPS等仪器配合计算机在野外进行观测获取地面点数据，然后进行转换处理获得DEM数据源。

第1种方式需要拥有先进的设备，一般的单位和个人不具备这个条件；第3种方式工作量大，费用高，不适合用于大规模的数据采集任务；第2种方式获取比较容易，又能满足精度要求，适合用于一般的单位和个人。