三维森林场景生成方法研究

森林的组成、结构及其动态变化一直是森林生态学研究的一个热点。由于森林结构复杂,如何用简单的模型模拟森林结构是一个难点问题。主要介绍了L-系统的原理,并用L-系统生成了单棵针叶树和阔叶树,进而结合森林生长模型ZELIG生成了复杂的针阔混交林场景。研究表明采用该方法很容易生成比较复杂的森林场景。

一种基于空间虚拟场景的森林冠层雷达相干散射模型

建立了一种基于分形树和森林动态生长模型的森林冠层雷达相干散射模型。和非相干散射模型相比,相干散射模型不仅考虑了每个散射体的空间位置信息,还保留了后向散射信号中的相位信息。利用已建立的模型模拟了大兴安岭常青林场某一区域白桦纯林的雷达后向散射信号,验证结果说明模型是可靠的,是可以用来反演森林的几何结构和生物物理参数的。

长白山阔叶红松林带内柞树林动态模拟

利用经改进的适用长白山阔叶红松林带的ＺＥＬＩＧ模型模拟了长白山柞树林的动态变化过程．根据红松种源的存在与否，将模拟分为两种方案，结果显示出：红松参加演替与否决定了柞树退出林分时间的早晚；红松种源存在时，演替的最终结果是阔叶红松林；没有红松种源时，演替的最终结果是阔叶混交林，两种林分的生物量和蓄积量相差很大．

长白落叶松林林分动态研究

本文用经过验证的ＺＥＬＩＧ模型对长白山区生长的沼泽土上的落叶松林进行模拟，模拟结果表明：该类落叶松林是一种稳定的土壤顶级群落，该群落的稳定性表现在群落组成树种及各树种组成比例的相对稳定性。而该群落的其它特征（如林分密度、生物量、叶面积指数等）是呈周期性波动的，林分周期性波动维持了该群落的稳定性，该群落稳定的另一个原因是落叶松、白桦等阳性树种能在林下更新。

虚拟白桦纯林的雷达后向散射模拟

首先联合利用森林生长模型和分形树模型系统建立白桦纯林的空间虚拟场景并记录场景中每个散射体的方位和坐标信息,然后将此信息输入到森林植被雷达相干散射模型中进行后向散射模拟,最后分析不同的白桦结构分布对雷达后向散射的影响,以便对白桦纯林的雷达图像进行定量分析。

森林冠层BRF分布模拟

森林的组成、结构及其动态变化一直是林业遥感研究的一个热点,森林冠层结构对太阳辐射能量分布以及植被冠层的生物物理参数有非常重要的影响.针对计算机模拟模型难以用于大尺度的森林场景模拟和森林参数反演等问题,基于针叶枝简化的方法,分析了利用辐射度模型(RGM)进行森林冠反射特性研究,将森林生长模型(ZELIG)和L-系统结合进行三维虚拟森林场景建模,进而利用RGM模型模拟它们在可见光和近红外波段的双向反射率因子(BRF),并将模拟光谱和长白山研究区的多角度CHRIS(the compact high resolution imaging spectrometer)数据进行了比较.结果表明:模型模拟的5个角度光谱和图像光谱基本吻合.这将对利用RGM模型和多角度CHRIS数据进行森林冠层结构参数的反演具有重要的参考价值.