森林公路网规划及算法研究文献综述
精心规划的森林公路网络对于实现可持续森林管理的目标至关重要。该研究强调了精准林业的重要性，即使是在森林道路规划中的小规模技术应用水平，也可以在林业运营的决策过程中帮助管理人员和业主。将要对南京老山国家森林公园的道路网络进行分析，提取modis卫星数据，利用算法找出最短路径。搜集资料的来源来自Life Science Journal、Croatian Journal of Forest Engineering、ECOLOGICAL ENGINEERING、Ecological Monographs等期刊，通过检索forest road network、cost、关键字查找英文文献；在中国知网上搜索 搜索到四篇有参考价值的中文文献。
国内外研究现状
通过检索发现，国外学者对森林公路网络规划进行了大量研究。森林的公路规划和建造涉及到经济和环境问题，砍伐行为会影响到森林保护和森林管理，因此伐木活动必须进行能量评估且需要符合可持续森林管理的要求，因此，设计道路的时候要尽可能提供多条代价较小的路线，以便综合比较选择维护成本和负面影响最小的那一条。进行森林管理时，道路网络规划是其中最基础的，因此，应该尽最大能力的降低代价和对环境的损害，同时注意经营效益。森林所有者应该采用与保护自然环境和景观、保护和改善自然资源的需要相适应的土地使用方法，促进可持续发展，以及制定改善林业资源的措施（建立农业林业系统或恢复林业潜力和预防自然灾害）[1-4]。由于收割机和货运代理机可以在森林的滑行道路上移动，机械化稀释操作可以在森林中进行。为了向连续林业过渡 ，森林中要保持较为稀薄的滑行道路网络，这些区域可以种植小树苗[5]。伐木行为可能会导致树木生长缓慢，带来较大经济损失。树龄较小的山毛榉如有砍伐留下的伤口，则直径增长会缓慢[6]。一个规划良好的森林公路网可以进行所有活动，可以伐木，进行娱乐，还能做好消防。为了采伐木材和加强森林地区的交通流动性，森林生态系统管理者们在森林中规划和建设了道路，铺成了一张均匀的森林公路网[7]。物流可以帮助提升林业的竞争力[8]。仍在建设中的裸露路堤造成的土壤侵蚀比植被破坏的土地多30倍。测量结果表明，路堤是沉积物的重要来源，特别是在施工期间，建议在道路施工后进行修复工作，以减少沉积物的去除，保护道路，避免交通事故[10]。森林公路网的管理通常受到木材运输产生的交通量的影响。通过分析高山地区木材运输所产生的交通量的分布和强度，发现森林公路网大部分受交通负荷强度的影响，一般不到500吨/年。随着时间的推移，交通负荷的分布和路网的特点推断，由于伐木作业的地点和强度不同，交通负荷可能会呈现出不同的强度和分布[11]。
研究人员认为森林道路网的建设总是与森林生态系统的管理有关，主要是为了方便进入林区和木材开采，出于这些原因，森林中被创建了一个相对均匀的道路网络。国外研究者们在进行山区的森林道路设计时考虑到经济和环境要求，希望找到成本最小的设计方案。他们开发并使用基于多标准决策分析的地理信息系统规划森林公路网。这种方法提取了研究区的坡度，坡向，海拔，生长存量，水文网络，土壤，基岩等多种数据，确定出影响研究区道路网络的有效因素以及相应的权重。之后再进行道路的规划，并得出规划的新道路使得伐木区的范围增大。
西班牙学者通过模拟降雨试验，在五个路堤上测量土壤和水的损失，结果发现仍在建设中的裸露路堤造成的土壤侵蚀比植被破坏的土地多30倍。因此建议在道路施工后进行修复工作，以保护道路，避免交通事故。
外国学者利用地理信息系统技术和r.drain算法对森林公路网络进行规划。R.drain通过跟踪栅格图形的高程模型或成本面来实现。对于成本曲面，必须使用方向选项（可以通过R.walk、R.cost、R.slope.aspect或R.disterminal生成）指定移动方向，以跟踪给定方向之后的流路径。输出结果将给出每个用户提供的起点位置和输入数据中的最小值之间显示一个或多个最低成本路径。一旦遇到区域边界或相邻的空单元格，路径搜索就会停止，因为在这些情况下无法确定方向（路径可能会在当前区域之外继续）。
国内研究人员认为森林公路网有着非常重要的作用，是一切森林活动的基础，反映了所在区域的森林经营的水平[13]。公路的管理存在包括养护不够全面、质量参差不齐、制度不完善、缺乏资金在内的许多问题[14]。山区高速公路与平原区域高速公路路网结构不相同，所起到的作用也不尽相同[15]。进行公路规划要从多个方面进行研究和分析，包括采用的方法和模型以及算法[16]。高速发展的经济社会发展，不断满足人类的物质生活的同时，环境问题也开始困扰人们，城市人口密集，人类的生存环境遭到损害，人们希望和大自然亲密接触，而现有的城市公园的不能满足人们的需求，因此森林公园就扮演着很重要的作用，森林公园为旅客提供娱乐活动服务的前提是良好的道路交通规划[ 17 ]。
国内学者对山区高速公路的功能类型进行了总结，并从路网结构、交通量预测方法、高速公路规划必要性、等多个方面论述了山区高速公路在规划上与平原地区高速公路的不同，从而建立了山区高速公路的规划流程。由于美国有富饶的林业资源，发达的林业产业，我国学者通过研究它们的森林区域的公路模型，总结出适合我国林区公路发展的经验。根据前人总结出的经验和方法，我国学者分析了道路的构造和优化，指出在挑选合适的道路线路时应该分层分析。利用Dijkstra算法来对道路网络系统规划出最优的路线。还利用GIS(地理信息系统)和遗传算法建立了一个道路完善决定模型。利用相关知识和技术，建立起评价因素体系和模型。此外，国内人员在实际分析黑龙江省森林公路时，认为对森林道路的养护还不够去全面，需要加强治理。在用Dijkstra算法来对道路网络系统规划出最优的路线的具体实现中，作者先构造路径树，再用Dijkstra算法来求任两个车站之间的最短路径，该研究只是进行了交通规划，并未涉及新的道路规划问题。
参考文献
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