Моделирование трехмерных сцен леса способствует изучению связи между структурой лесной экосистемы и ее биоразнообразием на структурном уровне. Кубическая вокселизация данных лазерного сканирования является распространенным методом трехмерного восстановления леса, однако имеет недостатки, такие как завышение площади листьев. В связи с этим предложен улучшенный метод срезовой вращательной вокселизации и проведено сравнительное исследование с традиционной кубической вокселизацией, которое изучает различия в точности моделирования трехмерной структуры леса. В исследовании использовались виртуальные и частично реальные данные лесных сцен с помощью моделей HELIOS++ (симулятор лазерного сканирования Хайдельберга), VBRT (радиационный перенос на основе вокселей) и PBRT (физический трассировщик лучей) для моделирования данных авиационного лазерного сканирования и мультиспектральных изображений. Результаты показывают, что по сравнению с кубической вокселизацией, моделирование листьев с использованием срезовой и случайно вращенной модели значительно улучшает реалистичность кроны деревьев и демонстрирует более высокую корреляцию с эталонными данными по таким ключевым параметрам, как распределение высоты точек и покрытие кроны. Предложенный улучшенный метод вокселизации оптимизирует визуальные эффекты и точность виртуальных дистанционных данных, способствует детальному трехмерному восстановлению леса и имеет хорошие перспективы применения в изучении радиационного переноса в лесах.

трехмерное восстановление леса;лазерное сканирование;авиационное лазерное сканирование;наземное лазерное сканирование;вокселизация