摘要：[目的]通過構(gòu)建杉木生長樣本庫,研究一種考慮林分空間結(jié)構(gòu)與生長之間交互過程的生長模擬方法,同時(shí)結(jié)合三維可視化技術(shù),實(shí)現(xiàn)林分生長動(dòng)態(tài)可視化模擬。[方法]以2012—2017年湖南省黃豐橋國有林場6塊杉木樣地的連續(xù)調(diào)查數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)源,考慮相鄰木樹冠側(cè)方擠壓及上方光照遮蓋對(duì)中心木生長的影響,研建基于空間結(jié)構(gòu)單元的水平、垂直空間結(jié)構(gòu)參數(shù),在此基礎(chǔ)上,選取特征指標(biāo)構(gòu)建樣本庫,以馬氏距離作為待模擬林木與樣本庫的匹配準(zhǔn)則,對(duì)林木與樣本庫進(jìn)行迭代匹配,實(shí)現(xiàn)考慮空間結(jié)構(gòu)與生長交互過程的林分生長模擬。同時(shí)基于三維模型剖分及動(dòng)態(tài)組織方法,采用節(jié)點(diǎn)動(dòng)畫技術(shù)對(duì)林分生長動(dòng)態(tài)進(jìn)行可視化表達(dá)。[結(jié)果]經(jīng)相關(guān)性對(duì)比分析,選取年齡、胸徑、水平、垂直空間結(jié)構(gòu)參數(shù)及胸徑連年生長率作為特征指標(biāo)構(gòu)建樣本庫預(yù)測胸徑生長(包含杉木8934株,其中死亡97株),采用線性建模預(yù)測樹高、冠幅、活枝下高生長。通過對(duì)樣地觀測值與生長預(yù)測值進(jìn)行配對(duì)樣本T檢驗(yàn)及線性回歸,結(jié)果表明:胸徑、樹高、冠幅、活枝下高的生長預(yù)測效果良好,具體順序?yàn)樾貜?樹高>冠幅>活枝下高,線性回歸決定系數(shù)R^2分別為0.925、0.556、0.482、0.459。[結(jié)論]基于樣本庫的林分生長動(dòng)態(tài)可視化模擬方法能實(shí)現(xiàn)胸徑、樹高、冠幅、活枝下高4個(gè)指標(biāo)的生長可視化,效果形象直觀,能滿足林業(yè)科研和生產(chǎn)實(shí)踐要求。