森林资源管理中的信息可视化是当前林业科学领域的研究热点之一。虚拟森林环境的出现为林业信息的可视化研究提供了新的平台。森林生长建模是林业信息化的一项关键技术。通过构建虚拟森林环境来模拟森林的自然生长和经营管理的过程和结果,是一个具有挑战性的课题,这在森林经营决策、森林景观规划设计和森林教学等方面都有重要意义。本文提出了一种基于林业调查数据库和交互式参数化树木建模技术的高效的虚拟森林环境构建原理和方法,并通过研究面向福建省地域特征的森林生长模型和经营管理模型,提出了在三维虚拟森林中模拟林分自然生长和人工经营措施的原理与技术方法。本文主要的研究工作如下: (1)从森林生长模型与经营模型、单棵树木的几何建模与绘制和森林可视化模拟3 个方面对论文相关领域的研究现状进行了较为详细的总结和归纳,并指出了当前研究存在的不足。(2)讨论了虚拟森林环境的概念、构建对象和构建原理,提出了一种交互式参数化树木建模方法,并建立了福建省典型树种的几何模型库。然后研究了基于规则格网的三维地形建模方法。在此基础上,讨论了虚拟森林场景的真实感绘制和优化绘制算法。(3)针对森林调查数据中缺乏树木个体信息的问题,通过研究林分的结构规律,提出从整体到个体的森林空间数据模拟方法来模拟林分现状分布,并结合林木竞争模型、生长预测模型和枯死模型等生长模型,研究了虚拟森林环境中的林分自然生长模拟方法以及模拟中遇到的新问题。(4)提出了基于虚拟森林环境的林分经营模拟方法。以林分抚育间伐和更新造林为例,通过研究林分密度控制等相关理论和技术规范,研究了虚拟森林场景中模拟林分人工经营活动的方法和相关问题。(5)在相关理论算法研究的基础上,设计了一个面向森林经营管理的虚拟森林原型系统—虚拟森林生长和经营模拟系统。系统以林业调查数据为数据源,实现二维地图管理、虚拟森林漫游、林分生长模拟、林分经营模拟和林分信息统计等功能。并以福建漳浦县林区为例进行了实例分析与结果检验。