摘要
林间地形的路径规划是军事行动和危机管理中的一个重要问题，因为它不仅需要考量地形形态，还需要考虑单株树木的空间分布以及移动车辆的特性。现有的通行性模型通常将森林作为一般化的土地覆盖类别来表示，这无法捕捉决定特定车辆能否实际通过的关键因素，即具体的树木间隙和局部坡度。本研究提出了一种基于单株树木位置构建的Voronoi图的路径规划方法，该图中每条边由长度、地形坡度、相邻树木之间的净空以及林冠遮蔽度来表征，这些指标被组合成一个多准则代价函数，该函数同时惩罚车辆的转向操作。通过将违反特定车辆宽度或最大坡度约束的边移除，使图适应具体车辆。该方法在波兰坎皮诺斯森林的四个样地和五种车辆类型上进行了测试。所有20个区域—车辆组合均获得了可行路径，其中Dijkstra算法和A*算法返回了相同的解代价，且在大多数情况下路径长度仅比直线距离略长。图的规模随树木数量近似线性增长。车辆宽度和坡度容差通过各自独立的机制影响可行性和路径长度，而地形范围则决定计算成本。敏感性分析表明，代价函数的权重根据地形不同而对口径产生不同程度的影响，且坡度与遮蔽度准则之间并非独立作用而是相互关联的。所提出的方法能够在单株树木的分辨率下，而非一般化土地覆盖层面，实现针对特定车辆的林间地形路径建模。
