(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 20221081519 9.8 (22)申请日 2022.07.08 (71)申请人 中国林业科 学研究院资源信息 研究 所 地址 100089 北京市海淀区东小 府2号 (72)发明人 蒋娴　陈艳　杨廷栋　张怀清　 张京　罗鹏　 (74)专利代理 机构 北京鹏帆慧博知识产权代理 有限公司 1 1903 专利代理师 祝辽原 (51)Int.Cl. G06T 17/10(2006.01) G06F 30/20(2020.01) G01D 21/02(2006.01) G06F 111/10(2020.01) (54)发明名称 一种基于内外竞争影响圈的竞争可视模型 (57)摘要 本发明提供了一种基于内外竞争影响圈的 竞争可视模型， 属于可视化、 三维模拟、 数字孪生 技术领域， 测量内竞争影响圈竞争木胸径， 计为 Dp； 测量内竞争影响圈对象木胸径， 计为Di； 测量 内竞争影 响圈竞争木与对象木树冠重叠面积， 计 为Opi等数值， 代入模型中得到基于竞争影响圈 的竞争指标。 在森林的三维模拟、 数字林场等方 面可以有效地模拟树木之间的竞争方式与竞争 状态， 以及承受的竞争压力， 为森林的三维模拟、 数字林场提供模型支撑 。 权利要求书1页 说明书7页 附图3页 CN 115131517 A 2022.09.30 CN 115131517 A 1.一种基于内外竞争影响圈的竞争可视模型， 其特征在于， 测量内竞争影响圈竞争木 胸径， 计为Dp； 测量内竞争影响圈对象木胸径， 计为Di； 测量内竞争影响圈竞争木与对象木树 冠重叠面积， 计为Opi； 测量内竞争影响圈对象木树冠面积， 计为Ai； 测量外竞争影响圈竞争 木与对象木间的距离， 计为Lpi； 测量外竞争影响圈竞争木胸径， 计为Dq； 测量外竞争影响圈 对象木胸径， 计为Dj； 测量外竞争影响圈竞争木与对象木间的距离， 计为 Lqj； 将上述数值代入基于内外竞争影响圈的竞争模型中， 得到基于竞争影响圈的竞争指 标； 其中， CITotal为基于竞争影响圈的竞争指标， n为内竞争影响圈竞争木株数， q为外竞争 影响圈竞争木株数。 2.根据权利要求1所述的竞争模型， 其特征在于， 所述内外竞争影响圈的内竞争影响圈 的竞争模型为： 其中， CIIN为内竞争影响圈竞争指标； Di为竞争木胸径； Dj为对象木胸径； Oij为竞争木与 对象木树冠重叠面积， Aj为对象木树冠面积； n为竞争木株数， Lij是竞争木与对象木的距 离； 竞争压力值记fp， fp的数值为1、 0.8、 0.6、 0.4、 0.2或0.1。 3.根据权利要求2所述的竞争模型， 其特征在于， 当对象木与竞争木的竞争状态为遮挡 时， fp的数值为1； 当对象木与竞争木的竞争状态为 挤压时， fp的数值为0.8； 当对象木与竞争木的竞争状态为碰撞时， fp的数值为0.6； 当对象木与竞争木的竞争状态为被碰撞时， fp的数值为0.4； 当对象木与竞争木的竞争状态为被挤压时， fp的数值为0.2； 当对象木与竞争木的竞争状态为被遮挡时， fp的数值为0.1。 4.根据权利要求1所述的竞争模型， 其特征在于， 所述内外竞争影响圈的外竞争影响圈 的竞争模型为： 其中， CIOUT为外竞争影响圈竞争指标； Di为竞争木胸径； Dj为对象木胸径； n为竞争木株 数； Lij为竞争木与对象木间的距离 。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115131517 A 2一种基于内外竞争影响圈的竞争可视模型 技术领域 [0001]本发明属于可视化、 三维模拟、 数字孪生技术领域， 尤其涉及一种基于内外竞 争影 响圈的竞争可视模型。 背景技术 [0002]竞争影响圈： 林分内任意一株单株木和离它最近 的n株相邻木均可以构成林分空 间结构的基本单位 ‑林分空间结构单元。 空间结构单元核心的树木被称为对象木， 而最近的 n株相邻树木则被称为竞争木。 从理论上， 一个好的竞争指标不但要反映出林木之间所有的 竞争信息(即包括全部竞争木)， 而且要排除一切干扰信息(即排除每一株非竞争木) [0003]近年来， 国内外学者探讨了n的取值， 其中， 有学者在调查落叶松 人工林时发现1株 对象木周围与其存在树冠重叠关系的林木绝大多数不超过4株， 因此认为n＝4能恰当分析 林分空间结构； 还有学者认为与对 象木最近的8株树更能表现竞争状况； 把竞争木株数n定 义为半径3.05 m(10英尺)范围内的所有 林木， 国内也有采用5m或6m、 ， 以便选取更多竞争木。 本发明认为 n＝8， 可以比较完整的表现和描述林木之间的竞争关系。 [0004]通过对样地树木的分析发现， 对象木与竞争木之间因为交互程度和方式的不同而 表现出不同的竞争强度。 交互方式主要包括两种 方式即对 象木与竞争木相交或相邻。 相交 是指对象木冠幅与竞争木冠幅之间的投影相交， 相邻是对象木冠幅与竞争木冠幅之 间的投 影不相交。 根据对象木与竞争木之 间的距离以及交互程度将不同的竞争木所围成的影响圈 划分为内竞争影响圈和外竞争影响圈。 [0005]竞争影响圈的大小是由林分内与 对象木冠幅投影相交的竞争木所共同决定。 具体 情况如下： [0006]1)林分内与对象木冠幅投影相交的竞 争木的株树为n， 如果n≥8， 则竞争木与 对象 木的冠幅所共同覆盖的范围被定义 为对象木内竞争影响圈(没有外竞争影响圈)； [0007]2)如果0<n<8， 则该n株树与对象木的冠幅所共同覆盖的范围被定义为内竞 争影响 圈， 然后计算除此n株树外其他树与对象木的距离， 选择距离最近的8 ‑n株树， 其冠幅所共同 覆盖的范围被定义 为外竞争影响圈。 如图1所示。 [0008]3)如果n＝0， 则与 对象木距离最近的8株树共同组成外竞争影响圈(没有内竞 争影 响圈)。 [0009]现有技术中还未有关于基于内外竞争影响圈的竞争模型。 发明内容 [0010]有鉴于此， 本发明的目的在于提供一种基于内外竞争影响圈的竞争可视模型。 [0011]为了实现上述发明目的， 本发明提供了以下技 术方案： [0012]本发明提供了一种基于内外竞争影响圈的竞争可视模型， 测量内竞争影响圈竞争 木胸径， 计为Dp； 测量内竞争影响圈对象木胸径， 计为Di； 测量内竞争影响圈竞争木与对象木 树冠重叠面积， 计为Opi； 测量内竞争影响圈对象木树冠面积， 计为Ai； 测量外竞争影响圈竞说　明　书 1/7 页 3 CN 115131517 A 3