1、智慧园林解决方案-建设内容1、园林绿地生态资源分布信息的动态监测、数据建库与云存储 服务（数据中心）2、园林绿化主要业务应用系统开发包括地理信息管理系统、园林绿化规划支持系统、绿地绿线管理 信息系统、重点树木管理三维信息系统、绿化项目工程监督管理信息 系统、用户管理系统等业务应用系统的建设3、园林政务信息公开系统、公共信息服务系统建设4、基于便携智能终端的园林绿化现场执法管理系统建设5、基于物联网技术的重要树木（景观树、古树名木和行道树）的跟踪管理智慧园林解决方案-信息系统总体架构智慧园林信息系统 网络拓扑结构（普通配置）智慧园林解决方案-信息系统总体架构智慧园林信息 系统总体架构（普通配置）
2、专题图 制作与打印重要树木 信息数据库360全景 数据库三维模型库园林养护专业报表制作 与打印影像数据库业 务 逻 辑层数 据 层应 用 层基础地理 数据库文件系统公共绿地管理专用绿地管理绿线划定重要树木建档树木信息查询规划指标规控规划分析评价交互式规划方 案编制全景展示三维展示重要树木的定 位监控三维信息 可视化基础GIS业务系统管理重要树木的管 理与保护园林规划管理绿地管理绿化工程管理城市绿地 遥感监测全景制作引擎树木移植养护三维树木建模行政执法管理责任权属管理绿化施工监管档案管理招投标管理视频播放权限管理智慧园林解决方案-城市绿地资源的动态监测快速、客观、有效的城市园林绿地变化遥感监测技
3、术是林业、园林管理部门迫切需要解决的技术难题。园林绿地资源变化监测中采用的影像分辨率也越来越高。但 当前的应用仅仅基于人工解译，在判读变化图斑的同时，需 要勾绘变化图斑边界，效率低下。以平潭综合实验区为例，选用高分辨率卫星遥感影像，提出 了一套面向小班对象的绿地覆盖变化遥感监测方法。该方法 满足森林资源管理部门对于快速、准确提取绿地覆盖变化信 息的要求，可推广应用于城市绿地资源的遥感动态监测中。根据研究所要求的变化提取目 标，以及数据源情况，制定的相 应技术路线（见例图）。以园林绿地变化监测为例，主 要涉及四个步骤：一是高分辨率 遥感影像的正射校正和绿地分布 图的专题整理；二是结合小班专 题图
4、的遥感影像多层次分割；三 是变化图斑分类和解译；四是变 化图斑的后处理和野外验证。面向小班对象的园林绿地变化遥感监测技术路线智慧园林解决方案-城市绿地资源的动态监测注：遥感影像为RapidEye影像近红外、红、绿波段RGB合成；图中数字含义：1（有林地），7（非林地），5（苗圃地），11（未变 有林地），17（有林地非林地），71（非林地有林地），77（未变非林地），55（未变苗圃地）智慧园林解决方案-城市绿地资源的动态监测动态变化监测技术的先进性1面向小班对象的森林资源、园林绿地变化遥感监测统计方 法具有快速、有效、客观的特点，满足森林资源、园林绿地管理部 门对于快速、准确提取森林资源、园林
5、绿地覆盖变化信息的要求，同时为大比例尺森林资源、城市绿地数据库遥感更新的工程化应用 指明了新的方向。2面向小班对象的森林资源、城市绿地变化图斑边界的提取，采用多层次影像分割算法自动实现。由于省去了变化斑块人工勾绘的时间，大大提高了变化检测和解译的时效性，时间效率提高2-3倍。3提出的创新方法，可根据影像分辨率的高低，满足不同尺 度森林覆盖、城市绿地变化监测的精度要求。智慧园林解决方案-城市绿地资源的动态监测林景行的虚拟森林环境技术体系按三级尺度实 现的虚拟森林 环境构建与应 用体系林景行的虚拟森林环境技术体系不 同 尺 度 的 虚 拟 森 林 形 成 过 程林景行的虚拟森林环境技术体系林景行的
6、单株植物模型生成方法根据用户需求，单株植物模型方法有以下几个选择：1、激光雷达点云提取法：用于重要树木（古树名木、行道树、景观树）管理，或植物形态结构分析等）；2、形态结构野外测量法：用于普通虚拟森林环境、园林景观规划等；3、BillBoard贴图法：传统植物模型生成方法，现仍然在用；4、全景摄像法：用于森林主题园区旅游和观赏体验、古树名木管理周边 环境浏览等；5、林分调查数据驱动法：用于森林资源管理，或作为园林景观规划或村 镇规划的背景，综合方法）植物器官建模植物的器官主要包括根、茎、叶、花、果.我们目前植 物建模只关注地上部分的形态结构部分。茎主要采用广义圆柱体进行表达，叶采用一个多边形来
7、表达一簇树叶或NURBS曲面生成圆锥花序通过L系统中控制成花信号模拟这儿只介绍果的建模方法植物器官建模大部分果实具有中心轴对称或近似对称的特点，因此器 官模型以广义圆柱体定义的中心轴模型为核心，构建在参 数曲线控制下的通用果实模型。首先，由中心轴模型生成一系列符合植物果实外型的 特征点；然后，由产生的特征点进行果实表面重建；最后，对重建后的表面进行真实感处理，生成所需的 果实模型。果实轮廓点 生成植物器官建模植物器官建模表面重建-构网植物器官建模龙眼模拟实例植物器官建模龙眼模拟实例植物器官建模基于L-系统原理 龙眼果穗的综合 建模过程龙眼果穗模型叶片Mesh 模型龙眼圆锥形花序结构果实Mesh
8、模型带叶簇的花序结构植物器官建模龙眼果实的生长发育 过程龙眼果穗生长模拟单株木建模方法国际上两种主流建模方法L-System/L-系 统（by Lindenmayer and Prusinkiewicz,1968 at University of Calgary,Canada）Reference axis/参考轴（by Philippe,1988 at CIRAD-INRIA-INRA,LIAMA/,France）单株木建模方法Xfrog基于L系统建模方法的挪威云杉AMAP基于参考轴技术建模方法的 不同生长阶段的雪松其它单株木建模工具:SpeedTree,Digital Plant,Biona
9、tics,Onyx Tree Professional,Vlab/L-Studio,Plantstudio,LMS/SVS,SmartForest,GreenLab单株木建模方法我们采用的方法交互式参数化单树形态结构建模基于L-系统单树形态结构建模优势表现在器官尺度上精细建模和单株尺度上植 物建模单株木建模方法交互式参数化单树形态结构建模（1）龙眼radius0radius1nSegSplitslength0Angle1SegLength1BranchP1单株木建模方法交互式参数化单树形态结构建模（2）主干基径、树高、半径变化、树皮 纹理、分节长度、分节数、第一层 枝条的起始位置、结束位置和分
10、布 密度。枝条枝条的层次、长度、半径、半径变化、与上一层枝条的夹角、夹 角变化、下一层枝条的分布与密度。树叶树叶的尺寸、与上一层枝条的 距离、树叶纹理。树模型的参数定义单株木建模方法交互式参数化单树形态结构建模（3）层次数据结构单株木建模方法建模过程实例交互式参数化单树形态结构建模（4）（1）交互式定义主干（2）交互式定义枝条（3）交互式定义其它器官单株木建模方法交互式参数化单树形态结构建模（5）用一个多边形来表达一簇 树叶花序或果序表达用广义圆柱体表达树干，用三角形条带来构造广义 圆柱体）单株木建模方法交互式参数化单树形态结构建模（6）2种主要分枝方式:单轴和合轴纵向、横向网格分 布控制曲线
11、树干表面粗糙度控制基部膨大（板状根）控制单株木建模方法交互式参数化单树形态结构建模（7）3组描述树干、枝条特 征的几何参数:单株木建模方法交互式参数化单树形态结构建模（8）3组叶序控制参数：4种参数化控制曲线:距离，尺寸，角度，分布频率3D mesh 表达单叶叶序:轮生,对生,互生单株木建模方法交互式参数化单树形态结构建模（9）利用 ParaPlant单株植物建模 工具,可以建立乔木、灌木和 花卉不同形态的模型。虚拟单株植物模型示例单株木建模方法交互式参数化单树形态结构建模（10）3年生马尾松8 年生马尾松20 年生马尾 松（直立）20 年生马尾 松（弯曲）单株木建模方法交互式参数化单树形态结
12、构建模（11）形态结构参数和纹理野外采集单株木建模方法交互式参数化单树形态结构建模（12）株高：5年生以前高生长是缓慢的，年平均生长量一般30厘米左右；5年以后，高生长急剧加快；1525年，高生长达到高峰；25年后生长迅速下降。在1020年中，树高连年生长量在0.60.9米之间；2040年为树高生长持续阶段，连年生 长量较小，在0.20.5米之间；100年以后树高停止生长；直径：当树高生长迅速加快时，直径生长也随之加快。直径生长一般出现两次以 上高峰。第一次在1025年，连年生长量在0.91.4厘米之间；第二次在50年以后，连年生长量在0.50.8厘米之间，当树高生长停滞后，直径的生长并未停止
13、。马尾 松的直径在南部连年生长量可达1.5厘米以上；枝条：幼年枝条成年后的马尾松起始生长位置,冠幅大小,角度大小.因为竞争的关 系,所以成年后的马尾松冠幅度因为枝条的年龄越大，其体积和生物量也越大，受重力的影响也越大，枝条受重力影响逐渐下垂，从而表现出分枝角度逐渐由60向90左右转变。即越靠基部的大枝干间分枝角度稍大些，越靠顶端的年轻 枝条间分枝角度越小些。针叶：马尾松针叶相对生长在盘号最高的主干与各层分枝上。单株木建模方法交互式参数化单树形态结构建模（13）龙眼树形态结构野外调查（漳州长泰陈巷）单株木建模方法交互式参数化单树形态结构建模（14）出现红嫩枝的龙眼树模型 挂着褐色果的龙眼树模型单
14、株木建模方法基于L-系统单树形态结构建模（1）ProductionsrestrictionData inputParsing the production rules of L-systems under biological constraintsTree modeling and renderingRendering scoffold branch and leavesBark texture mappingIlluminationSurveying dataTree Model outputVisualization Data outputsaveLeaves texture mappingTree document建模流程图单株木建模方法基于L-系统单树形态结构建模（2）三维 L系统，龟壳解译HLUL:向前:向上:向左命令作用F（d）向前移动步长df向前移动步长d+（）向左转角度结果龟的状态变为（x,y,a）,其中x=x+dcosaY=y+dsina，在点（x,y）和（x,y）间画一直线段。不画线龟形的下一状态为（x,y,a+），角的正向为逆时针方 向。-（）向右转角度龟形的下一状态为（x.y，a-），角的负向是顺时针方向。将龟的当前状态压入栈存入栈中的信息包括龟的当前位置和方向，还
