2024年4月15日发(作者：)

第３９卷第９期　

２０１１年９月　

东北林业大学学报　

Ｖｏ１．３９　ＮＯ．９　

Ｓｅｐ．２０１１　

ＪＯＵＲＮＡＬ　ＯＦ　ＮＯＲＴｔｔＥＡＳＴ　ＦＯＲＥＳＴＲＹ　ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ　

基于ＣＡＰＳＩＳ平台开发落叶松云冷杉林矩阵生长模型　

马　武　沈琛琛　雷相东　

（中国林业科学研究院资源信息研究所，北京，１０００９１）　

Ｓａｍｕｅｌ　Ｄｕｆｏｕｒ　Ｆｒａｎｑｏｉｓ　ｄｅ　Ｃｏｌｉｇｎｙ　

（法国农科院ＡＭＡＰ实验室）　

摘要为了提高生长模型的开发效率，扩大生长模型的影响和应用，根据落叶松云冷杉林矩阵生长模型的　

参数特点及各种算法，利用计算机ｊａｖａ语言将这些参数和算法转移到ＣＡＰＳＩＳ共享森林建模平台上，结合ＣＡＰＳＩＳ　

本身具有的各种适用于单木或林分的模块属性．基于ＣＡＰＳＩＳ平台开发了落叶松云冷杉林矩阵生长模型，该模型　

可用来预测和模拟自然生长及采伐对经济和生态目标的影响。建议将来的生长模型选择类似ＣＡＰＳＩＳ通用的模　

拟器来实现，以避免重复开发和扩大模型的应用。　

关键词ＣＡＰＳ１Ｓ；共享森林建模平台；径阶生长模型；ＪＡＶＡ语言　

分类号￥７５７．１　

Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｍａｔｒｉｘ　Ｇｒｏｗｔｈ　Ｍｏｄｄ　ｆｏｒ　Ｌａｒｃｈ－Ｓｐｒｕｃｅ—Ｆｉｒ　Ｆｏｒｅｓｔ　Ｂａｓｅｄ　Ｏｎ　ＣＡＩ　ＳＩＳ　Ｐｌａｔｆｏｒｍ／Ｍａ　Ｗｕ．Ｓｈｅｌｌ　

Ｃｈｅｎｃｈｅｎ．Ｌｅｉ　Ｘｉａｎｇｄｏｎｇ（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　Ｄｆ　Ｆｏｒｅｓｔ　Ｒｅｓｏｕｒｃｅ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ，Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ａｃａｄｅｍｙ　０ｆ　Ｆｏｒｅｓｔｒｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　

１Ｏ０ｏ９１．Ｐ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ）：Ｓａｍｕｅｌ　Ｄｕｆｏｕｒ，Ｆｒａｎｑｏｉｓ　ｄｅ　Ｃｏｌｉｇｎｙ（ＩＮＲＡ，ＵＭＲ　ＡＭＡＰ，Ｍｏｎｔｐｅｌｌｉｅｒ，Ｆ一３４０００　Ｆｒａｎｃｅ）／／　

Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｎｏｒｔｈｅａｓｔ　Ｆｏｒｅｓｔｒｙ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ．一２０１Ｉ．３９（９）．一ｌｌ２～１ｌ５　

Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　ａｌｇｏｒｉｔｈｍｓ　ａｎｄ　ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｍａｔｒｉｘ　ｇｒｏｗｔｈ　ｍｏｄｅｌ　ｆｏｒ　ｌａｒｃｈ．ｓｐｒｕｃｅ—ｉｆｒ　ｆｏｒｅｓｔ　ｗｅｒｅ　ｔｒａｎｓｆｅｒｒｅｄ　ｔ０　ＣＡＰＳＩＳ　

ｓｈａｒｅｄ　ｆｏｒｅｓｔ．ｍｏｄｅｌｉｎｇ　ｐｌａｆｆｏＦｎｌ　ｂｙ　Ｊａｖａ　ｌａｎｇｕａｇｅ，ｉｎ　ｏｒｄｅｒ　ｔｏ　ｉｍｐｒｏｖｅ　ｔｈｅ　ｅｆｉｃｉｆｅｎｃｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｇｒｏｗｔｈ　ｍｏｄｅｌ　ａｎｄ　ｅｘｐａｎｄ　ｔｈｅ　

ｉｍｐａｃｔ　ａｎｄ　ａＤｐｌｉｅａｔｉｎ　ｏｆｏ　ｇｒｏｗｔｈ　ｍｏｄｅｌｓ．Ａ　ｍａｔｒｉｘ　ｇｒｏｗｔｈ　ｍｏｄｅｌ　ｆｏｒ　ｌａｒｃｈ—ｓｐｒｕｃｅ—ｆｉｒ　ｆｏｒｅｓｔ　ｗａｓ　ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ＣＡＰＳＩＳ　

ｐｌａｔｆｏｒｍ　ａｃｃｏｒｄｉｎｇ　ｔｏ　ａ　ｖａｉｌｅｔｙ　ｏｆ　ｍｏｄｕｌｅ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ｏｆ　ＣＡＰＳＩＳ　ｗｈｉｃｈ　ａｒｅ　ａｄａｐｔｅｄ　ｔｏ　ｓｉｎＢｅ　ｔｒｅｅｓ　ａｎｄ　ｓｔａｎｄｓ．Ｔｈｅ　ｍｏｄｅｌ　ｃａｎ　

ｐｒｅｄｉｃｔ　ａｎｄ　ｓｉｍｕｌａｔｅ　ｔｈｅ　ｉｍｐａｃｔ　ｏｆ　ｎａｔｕｒａｌ　ｇｒｏｗｔｈ　ａｎｄ　ｃｕｔｔｉｎｇ　ｏｎ　ｅｃｏｎｏｍｉｃ　ａｎｄ　ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ　ｇｏａｌｓ．Ｉｔ　ｓｕｇｇｅｓｔｓ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｇｒｏｗｔｈ　

ｍｏｄｅｌｓ　ｓｈｏｕｌｄ　ｂｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ　ｂｙ　ＣＡＰＳＩＳ　ｇｅｎｅｒａｌ　ｐｕｒｐｏｓｅ　ｓｉｎｍｌａｔｏｒ　ｉｎ　ｏｒｄｅｒ　ｔｏ　ａｖｏｉｄ　ｔｈｅ　ｒｅｐｅａｔｅｄ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ａｎｄ　ｅｘｐａｎｄ　

ｔｈｅ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｍｏｄｅｌｓ．　

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ　ＣＡＰＳＩＳ：Ｓｈａｒｅｄ　ｆｏｒｅｓｔ—ｍｏｄｅｌｉｎｇ　ｐｌａｔｆｏｒｍ；Ｄｉａｍｅｔｅｒ　ｇｒｏｗｔｈ　ｍｏｄｅｌｓ；ＪＡＶＡ　ｌａｎｇｕａｇｅ　

由于林业的长周期性，为了有效地经营森林，林业工作者　

需要用模型来预测林分生长并制定经营决策。许多生长模型　

已经用来模拟不同尺度下的林分生长动态　。然而，这些单　

独开发的具体模型由于它们的系统结构和技术解决方案有很　

大的差异，有时候很难被其他人使用，ｄ王很难相互交流。为了　

在各种情况下都可以重复地使用一些工具，一些团队选择建　

立一个更通用的模拟器来实现模型。这些模拟器使用共同的　

数据结构和一些功能（如生长、竞争、环境经营等），可以用于　

多个树种或森林类型。目前只有少数软件如ＬＭＳ　、　

ＭＵＳＥ　、Ｓｙｍｆｏｒ、ＣＡＰＳＩＳ等提出了一个更加通用的方法，允　

许使用、比较和建立不同的生长模型。其中，法国农科院研究　

人员开发的ＣＡＰＳＩＳ最具有代表性　。本文基于ＣＡＰＳＩＳ平　

台开发了落叶松云冷杉林径阶生长模型，以预测和模拟自然　

生长及采伐对经济和生态目标的影响，为利用通用模拟器实　

现具体的生长模型提供了方法和参考。　

种子扩散模型等．它提供的森林经营管理工具可以设计和比　

较不同的森林经营方案。　

ＣＡＰＳＩＳ围绕内核建立并提供公共服务和通用数据结构　

（图１）。它有一个稳定的内核和一些应用技术库，可以接受　

具有不同数据结构、模拟步长和模拟算法的生长模型。通常，　

生长模型作为一个模块集成到ＣＡＰＳＩＳ中，这些模块包含的　

算法可以应用到随时间变化的模型预测的结构中。ＣＡＰＳＩＳ　

也提供了数据结构库和每个建模者都能使用的处理工具。这　

种结构最容易受面向对象编程概念的影响，尤其是类继承。　

因此，通用模式可以被模块中描述子类的内核超类来描述，而　

且后者（子类）可以继承前者（父类）的属性（变量和函数）并　

进行修改和添加。ＣＡＰＳＩＳ中包含了许多这样的父类，建立模　

型时可以大量继承父类中的已有属性（变量和函数）。　

１　ＣＡＰＳＩＳ共享森林建模平台简介　

ＣＡＰＳＩＳ是一个共享的森林模拟器，开发于１９９４年　。　

该项目的目标是建立一个长期、开放和共享的建模平台来实　

现：①促进模型的发展及评价；②共享工具和方法；③比较不　

同模型得出的结果；④将模型传授给森林经营管理人员并作　

为教材进行培训。目前最新板本为ＣＡＰＳＩ￣，已经包括了５Ｏ　

个不同的模型，如单木、径阶和林分生长模型，木材质量模型，　

Ｌ　

１）国家“十一五”科技支撑课题（２００６ＢＡＤＯ３Ａ０８０２）和林业公益　

性行业科研专项（２０１　００４００２）。　

第一作者简介：马武，男，１９８６年１２月生，ｒ｝１园林业科学研究院　

资源信息研究所，硕士研究生。　

通信作者：雷相东，中国林业科学研究院资源信息研究所，研究　

员ｏ　Ｅｍａｉｌ：ｘｄｌｅｉ＠ｃ　ａｃ．ｃｒｌ。　

收稿日期：２０１１年２月１８口。　

责任编辑：张建华。　

塑　Ｊ　

图１　ＣＡＰＳＩＳ原型结构　

为了最大限度地节省人力和提高效率，ＣＡＰＳＩＳ采用了共　

同开发（ｃｏ—ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ）的策略。由于采用ＪＡＶＡ语言，很容　

易实现调整和改进。通过约定加入ＣＡＰＳＩＳ组织后，首先对　

建模人员进行培训，然后由开发人员和建模人员共同进行设　

计。建模人员通过远程共享所有代码，并和开发人员交流得　

第９期　

到软件开发需要的帮助。　

马　武等：基于ＣＡＰＳＩＳ平台开发落叶松云冷杉林矩阵生长模型　１１３　

２　利用ＣＡＰＳＩＳ平台开发落叶松云冷杉林矩阵生长模型　

２．１落叶松云冷杉林矩阵生长模型　

矩阵生长模型结构简单、数据容易获得、易校检和检验、易与　

优化模型相结合，已得到广泛应用，并用以模拟不同经营方案的　

生态和经济效果。矩阵生长模型的关键是生长、进界和枯损３个　

子模型及保留转移概率的确定。落叶松云冷杉林矩阵生长模型　

（ＬＳＦＭＧＭ）以我国东北过伐林区吉林省汪清林业局近天然落叶　

松云冷杉为对象，利用２０块样地４次的调查数据（每次调查间隔　

５　ａ），建立的落叶松、红松云冷杉（红松、云杉、冷杉）、慢阔（色木、　

水曲柳、椴树和枫桦）和中阔（白桦、榆树和杂木）的非线性矩阵　

生长模型，可以模拟自然生长和采伐对木材产量、树种和大小多　

样性、树木地上碳贮量等多个目标的影响。本文仅侧重于用　

ＣＡＰＳＩＳ平台实现模型的运行及结果输出。　

２．２模块设计与开发　

ＣＡＰＳＩＳ模型结构的设计可以确保不同种类模型的整合。建　

模者可以自由地选择数据结构、经验公式或处理流程、模拟步长、　

详细程度和尺度。建模者还可以整合模型，这种模型既可为林分　

计算全局变量，也可以描述单木，并可以考虑局部竞争环境。　

２．２．１模型实现的基本原理　

相互关联，主要依赖于内核描述。模型中两个主要元素为林　

分类和模块类。后者涵盖功能模拟和预测，可以模拟林分的　

连续状态，并且可以在新一轮的拟合过程将其添加到项目中。　

生长模型作为独立的模块集成，这些模块包含它们自身的数　

据结构，是从内核中选择得出的一些模块的延伸。它们还包　

含了林分预测模型中的算法，在模块中可以自行设计经营管　

理方案或在外部平台上进行相关的扩展，如：间伐、修枝等。　

每个模拟过程拥有初始步骤，该步骤与初始林分相对应。该　

模拟主要用于处理连续生长的林分，通过模块来预测各个生　

长阶段及其扩展中的各项处理措施。　

将落叶松云冷杉林矩阵生长模型结合到ＣＡＰＳＩＳ平台　

上，主要是通过计算机语言ｊａｖａ来实现。根据落叶松云冷杉　

林矩阵生长模型的参数特点及各种算法，利用ｊａｖａ语言将这　

些参数和算法均转移到ＣＡＰＳＩＳ平台上，结合ＣＡＰＳＩＳ本身具　

有的各种适用于单木或林分的模块属性，最后可以精确地将落　

叶松云冷杉林矩阵生长模型建立在ＣＡＰＳＩＳ平台上，并实现落　

叶松云冷杉林矩阵生长模型的各项原有功能和新增的功能。　

２．２．２模型实现的基本流程　

在对模型分析的基础上进行模块设计，在每个模块中充　

分利用ＣＡＰＳＩＳ提供的类进行开发实现。模型实现的基本流　

程如图２所示。　

ＣＡＰＳＩＳ模型是对一系列数据结构的描述，它的处理过程　

图２利用ＣＡＰＳＩＳ平台实现落叶松云冷杉林径阶生长模型的流程　

２．２．３模块设计与实现　

利用计算机语言ｊａｖａ将落叶松云冷杉林矩阵生长模型　

结合到ＣＡＰＳＩＳ平台上，设计了初始化、预测和输出３个模块。　

①初始化模块。运行ＣＡＰＳＩＳ并初始化ＬＳＦＭＧＭ工程，　

首先得到的是初始化模块，初始化模块主要是提供需要输入　

的初始变量，包括：起测径阶（Ｍｉｎｉｍｕｍ　ｄｉａｍｅｔｅｒ）、径阶宽度　

（Ｄｉａｍｅｔｅｒ　ｃｌａｓｓ　ｗｉｄｔｈ）、采伐周期（Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ　ｔｉｍｅ　ｓｔｅｐ）、坡度　

（Ｓｌｏｐｅ　ａｎｇｌｅ）、海拔（Ｅｌｅｖａｔｉｏｎ）、坡向（Ａｓｐｅｃｔ），以及初始直径　

分布数据（Ｄｉａｍｅｔｅｒ　ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　ｆｉｌｅ）和选择是否分树种（Ｂｙ　

ｓｐｅｃｉｅｓ）进行模拟（图３）。另外，也可以增加和减少树种名，　

修改对应的枯损率模型（Ｍｏｒｔａｌｉｔｙ　ｍｏｄｅ１）、进阶率模型（Ｕｐ—　

ｇｒｏｗｔｈ　ｍｏｄｅ１）、进界率模型（Ｉｎｇｒｏｗｔｈ　ｍｏｄｅ１），以及生物量（Ｂｉ—　

ｏｍａｓｓ　ｍｏｄｅ１）和材积方程（Ｖｏｌｕｍｅ　ｍｏｄｅ１）（图４）。Ｃａｐｓｉｓ　ｍｏｄ—　

ｕｌｅ　ｃｌｓｓａｅｓ的ｓｔａｎｄ　ｃｌａｓｓ为结合的模型提供了初始化模块，初　

始化模块可以根据模型的需要添加变量。完成以上操作后，　

点击确定进入预测模块。　

②预测模块：Ｃａｐｓｉｓ　ｍｏｄｕｌｅ　ｃｌａｓｓｅｓ中的ｍｏｄｅｌ　ｃｌａｓｓ在预　

测模块中为与ｃａｐｓｉｓ结合后的模型提供了预测功能，模块类　

包含了功能模拟（ｆｕｎｃｔｉｏｎ　ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ）和预测（ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ　ｗｉｔｈ　ａ　

ｌｏｏｐ），可以计算林分的连续状态，也可以计算林分模型中的　

转移概率。因此，在预测模块中可以添加特定的采伐方案和　

进行转移概率计算。根据落叶松云冷杉林矩阵生长模型中的　

采伐方案，在预测模块中需要添加的变量包括：模拟期（Ｅｖｏ－　

ｌｕｔｉｏｎ　ｄｕｒａｔｉｏｎ）、采伐周期（Ｃｕｔｔｉｎｇ　ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）、采伐强度（Ｔｏｔａｌ　

ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅ）、最小采伐径阶（Ｍｉｎｉｍｕｎ　ｃｕｔ　ｄｉａｍｅｔｅｒ　ｃｌａｓｓ），以及　

可选参数是否分树种（ｓｅｌｅｃｔｓｐｅｃｉｅｓＭｅｌｈｏｄ）、采伐类型（Ｃｕｔ—　

ｔｉｎｇ　ｔｙｐｅ）、采伐方法（Ｃｕｔ　Ｔｒｅｅ　ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ　ｍｅｔｈｏｄ）（图５～图７）。　

按要求完成以上操作后，点击确定进入输出模块，在该过程中　

根据初始化模块中输入的枯损率模型（Ｍｏｔｒａｌｉｔｙ　ｍｏｄｅ１）、进阶　

率模型（Ｕｐｇｒｏｗｔｈ　ｍｏｄｅ１）、进界率模型（Ｉｎｇｒｏｔｈ　ｍｏｗｄｅ１）、生物　

ｌ１４　东北林业大学学报　第３９卷　

量（ＢｉｏｍａｓＳ　ｍｏｄｅ１）和材积方程（Ｖｏｌｕｍｅ　ｍｏｄｅ１），同时进行转　阶变化的曲线或柱状图（图８）。　

移概率计算。　

③输出模块：ＣＡＰＳＩＳ提供的林分浏览器和数据提取器　

（Ｓｔａｎｄ　ｖｉｅｗｅｒｓ　ａ

ｎｄ　ｄａｔａ　ｅｘｔｒａｃｔｏｒｓ）可以以曲线图、柱状图和表　

格等形式输出模拟结果，并允许浏览模拟结果。根据落叶松　

云冷杉林矩阵生长模型的输出要求，结合输出模块可以输出　

落叶松云冷杉林矩阵生长模型中的各项指标随时ｊ司、树种、径　

Ｅｗ，ｌ吐ｔ　…　…　譬　一。　一　ｌ＿＇１　‘　…　…一一～晋’　７　鼍警；　．＿＿二　

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暖　司［垂习　固口匿司　

图６预测模块窗口２　

３个模块设计好之后，在每个模块中充分利用ＣＡＰＳＩＳ提　

供的类进行开发实现。首先在计算机Ｄ盘上安装ｃａｐｓｉｓ，然　

后建立一个工程ｌｓｆｍｇｍ，在Ｄ：＼ｃａｐｓｉｓ４＼ｂｉｎ＼ｌｓｆｍｇｍ新建ｍｏｄｅｌ　

包，在ｍｏｄｅｌ包中建立８个类，分别为：ＬＳＦＭＩｎｉｔｉａｌＰａｒａｍｅｔｅｒｓ、　

ＬＳＦＭＥｖｏｌｕｔｉｏｎＰａｒａｍｅｔｅｒｓ、ＬＳＦＭＦ０珊ｕｌａ、ＬＳＦＭＭｅｔｈｏｄＰｒｏｖｉｄｅｒ、　

ＬＳＦＭＭｏｄｅｌ、ＬＳＦＭＳｐｅｃｉｅｓ、ＬＳＦＭＳｔａｎｄ、ＬＳＦＭＳｔａｎｄＬＳＦＭＳｐｅｃ．　

ｉｅｓＴｒａｎｓｉｔｉｏｎＰｒｏｂａ，这些类的功能属性如表１所示。　

通过以上３个模块的开发和实现，可以方便地模拟不同　

经营方案的经营效果，如模拟４Ｏ　ａ内４种不同采伐方案下的　

第９期　马武等：基于ＣＡＰＳＩＳ平台开发落叶松云冷杉林矩阵生长模型　１ｌ５　

生物量的变化（图９）。方案ａ：不采伐；方案ｂ：不分树种，按　

株数从大到小采伐，采伐周期５　ａ，采伐强度３０％，最小采伐径　

阶２０　ｃｍ；方案ｃ：不分树种，　蔷积成比例采伐，采伐周期１Ｏ　

ａ，采伐强度２０％，最小采伐径阶１５　ｃｍ；方案ｄ：分树种，按断　

面积随机采伐，采伐周期１０　ａ，采伐强度２０％，最小采伐径阶　

１５　ｃａ。　

表Ｉ　利用ＣＡＰＳＩＳ平台实现落叶松云冷杉林径阶生长模型建立的类　

２．３与可视化的连接　

ＣＡＰＳＩＳ可以通过与其他模拟器（如ＳＶＳ—Ｓｔａｎｄ　Ｖｉｓｕａｌｉｚａｔｉｏｎ　

Ｓｙｓｔｅｍ）的连接，输出林分的三维可视化较低，可使研究人员能以　

更直观的方式发现隐藏在数据中的科学规律。图１０为利用Ｃａｐ－　

ｓｉｓ模拟林分生长的可视化结果。通过对林分生长的模拟结果可　

视化，可很大程度地方便研究人员检验、观察模拟结果。　

目前该项目也对其他国家的同行进行开放。其次，这样一个　

共享森林建模平台能够共享工具和模型。在ＣＡＰＳＩＳ项目　

内，定期组织培训班用来促进科学家之间相互交流，优化　

ＣＡＰＳＩＳ的内核和解决ＣＡＰＳＩＳ中常见的技术问题，其中建模　

者主要负责模型的结合。由于ＣＡＰＳＩＳ是一个免费的软件　

（通用公共许可证），它很容易再次使用ＣＡＰＳＩＳ单元内的模　

块或内核中的子模型。例如，不少模型通过简单修改相同类　

型的已存在模型的演化规律，可以很容易地在新模块中集成。　

库也为再次使用建模工具提供了很好的机会。例如，本文建　

立的ＬＳＦＭＧＭ模型可为将来类似的径阶生长模型的建立提　

供了工具。第三，共同森林建模平台是一个非常实用的工具。　

可以用来比较不同的模型和造林方案，不同的模型可以整合　

到一个单一平台上，并且数据（如初始状态）是兼容的。因　

此，在相同的初始状态下很容易比较两个模型的模拟结果，或　

在相同的模型中比较多种不同的方案。这些对评价模型有很　

大的作用。最后，这些优势确实改变了建模者的设计习惯，并　

建议扩大这种共享森林建模平台的作用。　

参

［１］Ｐｒｅｔｚｓｃｈ　Ｈ，Ｂｉｂｅｒ　Ｐ，　

考文献　

Ｊ，ｅｌ　ａ１．Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄａｔｉｏｎｓ　ｆｏｒ　ｓｔａｎｄａｒｄ－　

ｉｚｅａｌ　ｄｏｃｕｍｅｎｔａｔｉｏｎ　ａｎｄｆｕｌ＇ｌｈｅｒ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｕｔ　ｏｆｆｏｒｅｓｔ　ｇＴｏ－，，ａｈ　ｓｉｎｍｌａｔｏｒｓ　

Ｊ　Ｊ］．Ｆｏｒｓｔｗｉｓｓｅｎｓｃｈａｆｔｌｉｅｈｅｓ　Ｃｅｎｔｒａｌｂｌａｔｔ，２ＯＯ２，１２１（３）：１３８—１５１．　

［２］　ＭｃＣａｒｔｅｒ　Ｊ　Ｂ，Ｗｉｌｓｏｎ　Ｊ　Ｓ，Ｂａｋｅｒ　Ｐ　Ｊ．ｅｔ　ａ１．Ｌａｎｄｓｃａｐｅ　ｍａｎａｇｅ—　

ｍｅｌｌｔ　ｔｈｒｏｕｇｈ　ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｅｘｉｓｔｉｎｇ　ｔｏｏｌｓ　ａｎｄ　ｅｍｅｒｇｉｎｇ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ　

［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆＦｏｒｅｓｔｒｙ，１９９８，９６（６）：１７－２３．　

［３］Ｇｉｇｎｏｕｘ　Ｊ，Ｍｅｎａｍ　Ｊ　Ｃ，Ｎｏｂｌｅ　Ｉ　Ｒ，ｅｔ　ａ１．Ａ　ｓ　ａ１　ｍｏｄｅｌ　ｏｆ　ｓａｖａｎｎａ　

ｆｕｎｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｄｙｎａ　ｃｓ：ｍｏｄｅｌ　ｄｅｓｅｒｉ　ｏｎ　ａｎｄ　ｐｒｅｌｉｍｉｎａｒｙ　ｒｅｓｕｌｔｓ『ｃ／　

ＯＬ１．Ｎｅｗｂｅｒｙ　Ｄ＾ｆ．蹦ｉｉｓ　Ｈ　Ｈ　Ｔ，Ｂｒｏｗｎ　Ｎ　Ｄ．Ｄｙ，￣ｌｌｓ　ｏｆｔｅｏｐｉｒｃａｌ　

ｃｏｌｎｎｌｕｎｉｔｉｅｓ：ｔｈｅ　３７ｔｈ　ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｂｒｉｉｆｓｈ　Ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ　Ｓｏｃｉｅｔｙ。　

Ｃａｍｂｆｉｄｇ￣Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，１９９６，１９９８．３６１—３８３．［２０１０—１２—１０］．ｈｔｒｐ：／／　

ｗｗｗ．ｃａｌｘ￣ｒｅｃｔ．ｏｒｇ／ａｂｓｔｒａｃｔｓ／１９９８０６１２ｇ０９．ｈｔｍｌ？ｆｒｅｅｖｉｅ￣－＝ｔｒｕｅ＃）．　

［４］ｄｅ　Ｃｏｌｉｇｎｙ　Ｆ，Ａｎｃｅｌｉｎ　Ｐ，Ｃｏｍｕ　Ｇ，ｅｔ　ａ１．ＣＡＰＳＩＳ：Ｃｏｍｐｕｔｅｒ－ａｉ．　

＂

ｄｅｄ　ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ　ｆｏｒ　ｓｔｒａｔｅｇｉｅｓ　ｉｎ　ｓｉｌｖｉｃｕｌｔｕｒｅ：ａｄｖａｎｔａｇｅｓ　ｏｆ　ａ　ｓｈａ＿ｒ￣　

ｆｏｒｅｓｔ—ｍｏｄｅｌｌｉｎｇ　ｐｌａｔｆｏｒｍ：Ｒｅａｌｉｔｙ．ｍｏｄｅｌｓ　ａｕ（１　ｐａｒａｍｅｔｅｒ　ｅｓｔｉｍａ－　

图１Ｏ基于ＣＡＰ＇ＳＩＳ的林分可视化　

ｔｉｏｎ－ｔｈｅ　ｆｏｒｅｓｔｒｙ　ｓｃｅｎａｒｉｏ　２—５　Ｊｕｌｉｅ　２ｏ０２　ｌ　ｃ　Ｉ．Ｓｅｓｉｍｂｒａ，Ｐｏｒｔｕｇａｌ：　

Ｉ　ｓ．ｎ．１，２ｏｏ２：ｌ一４．　

３结论与讨论　

基于ＣＡＰＳＩＳ共享森林建模平台开发了一个落叶松云冷　

杉林矩阵生长模型，为利用通用模拟器实现具体的生长模型　

提供了方法和实例。一方面提高了开发效率，另外可以扩大　

模型的影响和应用，为模型的比较检验提供了好的媒介。建　

议将来的生长模型选择类似ＣＡＰＳＩＳ通用的模拟器来实现，　

以避免重复开发和扩大模型的应用。　

经过多年的实践，ＣＡＰＳ１Ｓ项目的成功证实了这个共享森　

林建模平台的优势。首先，该共享森林建模平台为形成一个　

林业建模团体提供了很好的机会。ＣＡＰＳＩＳ项目汇集了法国　

与森林建模有关的主要研究机构，并建立了７０多个合作伙伴　

关系，可以促进建模者和林业工作人员的规范并进行调整。　

［５ｊ　ｄｅ　Ｃｏｌｉｇｕｙ　Ｆ，Ａｎｃｅｌｉｎ　Ｐ，Ｃｏｍｕ　Ｇ，ｅｔ　ａ１．ＣＡＰＳＩＳ：Ｃｏｍｐｕｔｅｒ—ａｉ—　

ｄｅｄ　ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ　ｆｏｒ　ｓｔｒａｔｅ　ｃｓ　ｉｎ　ｓｉｌｖｉｃｕｌｔｕｒｅ：Ｏｐｅｎ　ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ　ｆｏｒ　ａ　

ｓｈａｒｅｄ　ｆｏｒｅｓｔ—ｍｏｄｅｌｌｉｎｇ　ｐｌａｔｆｏＦｍ：Ｆｏｕｒｔｈ　Ｗｏｒｋｓｈｏｐ　ＩＵＦＲＯ　Ｓ５．Ｏ１．　

０４．Ｂｒｉｔｉｓｈ　Ｃｏｌｕｍｂｉａ．Ｃａｎａｄａ．Ｓｅｐｔｅｂｅｒ　８一ｌ５，２０ｏ２Ｉ　Ｃ１．Ｃｏｌｕｌｎ—　

ｂｉａ．Ｃａｎａｄａ：Ｈａｒｒｉｓｏｎ　Ｈｏｔ　Ｓｐｒｉｎｇｓ。２００２：３７ｌ一３８０．　

［６］ｄｅ　Ｃｏｌｌｇｎｙ　Ｆ．Ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ　ｂｕｉｌｄｉｎｇ　ｏｆｆｏｒｅｓｔｒｙｍｏｄｅｌｌｉｎｇ　ｅ．ｏｆｔｗａｒｅ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　

ｃａｐｓｉｓｍｅｔｈｏｄｏｌｏｔ￣［Ｃ］／／ＦｏｕｒｃａｎｄＴ，Ｚｈａｎｇ　Ｘ　Ｐ．Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ　ｏｆｔｈｅ　

ｓｅｃｏｎｄ　ｉｎｔｅｒｎａｔｉｎａｌ　ｓｏｙｍｐｏｓｉｕｍ　ｏｎ　ｐｌｎｔａ　ｇｒｏｖ，￣ｈ　ｍｏｄｅｌｌｉｎｇ，ｓｉｎｍｌａｆｉｏｎ，　

ｖｉｓｕａｌｉｚａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，Ｐ／ＶＬ￣０６，１３－１７／１１／２００６，Ｂｅｉｊｉｎｇ．Ｌｏｓ　

Ａｌａｍｉｔｓ：ｌｅＥＥＥ　Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ｓｏｃｉｅｔ．，ｙ２ｏｏ７：２１６－２　．　

［７］　Ｃｏｕｒｂａｕｄ　Ｂ，Ｇｏｒｅａｕｄ　Ｆ，Ｄｒｅｙｆｕｓ　Ｐｈ，ｅｔ　ａ１．Ｅｖａｌｕａｔｉｎｇ　ｔｈｉｎｎｉｎｇ　

ｓｔｒａｔｅｇｉｅｓ　ｕｓｉｎｇ　ａ　ｔｒｅｅ　ｄ／ｓｔａｎｃｅ　ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ　ｇｒｏ￣ｈ　ｎ１ｏｄｅｌ！ｓｏｍｅ　ｅｘ—　

ａｍｐｌｓ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｔｅｈｅ　ＣＡＰＳＩＳ　ｓｏｆｔｗａｒｅ“ｕｎｅｖｅｎ—ａｇｅｄ　ｓｐｒｕｃｅ　ｆｏｒｅｓｔｓ’’　

ｎ￣ｄｕｌｅ［Ｊ］．Ｆｏｒｅｓｔ　Ｅｃｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ，２００１，１４５（１／２）：１５—２８．　

ｆ８１　Ｃｕｃｃｌｉｆ　Ｖ。Ｍｅｒｄｉｅｅｕ　Ｃ，Ｓｔｏｋｅｓ　Ａ，ｅｌ　ａ１．Ｍｏｄｅｌｌｉｎｇ　ｔｈｅ　ｎｄｔＭｏｗ　ｒｉｓｋ　

ｏｒｆ　ｓｉｒｒａｄａｔｅｄｆｏｒｅｓｔ　ｓｔａｎｄｓ　ｏｆＭａｒｉｔｉｍｅ　ｐｉｌｉｅ（ＰｉｎｕｓｐｉｎａｓｔｅｒＡｉｔ．）Ｉ　ＪＩ．　

Ｆｏｒｅｓｔ　Ｅｃｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ。２ＯＯ５．２１３（１／３）：１８４一ｌ９６．