森林的三维模拟一直是林业和计算机学科交叉的一个重要研究热点。如何真实的模拟出一个具有真实元素和真实结构的林分是林分模拟是否成功的关键所在。本文以杉木为例,对杉木的植物构筑型进行了研究,对于不同规律枝系结构的树木通过不同的方法进行了单木模型的构造。对于规律枝系结构的单木在真实的统计数据的前提下,建立了基于实测数据的杉木单木模型。对于枝系结构不明显的树木,还通过激光三维扫描仪对构造单木模型进行了探索。单木模型的构造使得林分模拟具有了真实的元素。在林分场景构建上,通过开源渲染引擎OGRE,结合八叉树、视点替换、地形分页等方法,通过地形、环境构造,加载单木模型后构造真实效果的虚拟林分。在通过调查林分的种植分布方式,建立了规则林分的分布方式,这种方式从形式上能良好的表达林分中林分的分布方式。同时结合林分空间结构指标,提出了基于空间结构的林分模拟。这种模拟方法更能够内在反应林分真实的结构。这样一来能够为林业科研提供符合要求的大量模拟林分数据,并且可以提供直观可视化的效果展示,能够节省大量的人力物力成本。在加入了生长模型之后,能够为林业生产科研进行预测指导。林分结构对于林业研究具有极其重要的作用,森林经营的重要性不断加深,在林分结构优化与森林经营措施制定等方面都广泛的应用到了林分空间结构特征。最后通过将林分空间结构与林分生长模型、林分经营优化模型结合起来,通过模块化的设计,开发了基于林分空间结构的经营管理系统,目的是为林业生产的经营提供一个科学、直观的三维可视化平台。