玉米株型冠层三维数字化与结构解析技术研究

发布时间：2024-04-02 23:40

　　作物群体是履行光合作用和物质生产职能的组织体系,其形态结构对光截获能力、冠层光合效率以及作物产量均具有重要影响,作物群体形态特征一直是人类认识、分析和评价作物的最基本方式。然而,作物群体形态结构复杂,空间分布规律性差、各器官表面结构变异性强,群体间存在大量器官的遮挡、交叉与相互作用,其形态结构不是简单单株复制的物理过程。传统农业对于作物群体形态结构的研究以经验型人工测量实验为主,其难以精确刻画作物群体因品种、种植密度和人工管理措施因素带来的形态结构差异。因此,综合运用计算机图形学、统计学、农学的技术和方法,以数字化、可视化的方式对作物群体形态结构进行快速、准确的解析研究具有重要的现实意义。玉米是我国最重要的粮食作物之一,增产潜力巨大;同时玉米植株高大,群体形态结构相对简单,易于描述和研究。针对玉米株型冠层三维数字化和结构解析研究中存在的问题,借助三维信息获取手段,重点开展玉米表型参数提取、玉米器官三维资源库构建、玉米群体三维建模、玉米器官网格简化和作物冠层冠隙分数计算方法研究,并应用这些方法对玉米株型和冠层结构进行评价。论文主要工作和创新点如下:1.基于三维数据的玉米表型参数提取。针对...

【文章页数】：125 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图１－１楦物群体几何模型??

目前冠层三维模型构建的效率与精度已成为制约其在作物光合生产模拟研宄中??的瓶颈问题。Ｍａ等［５７］通过田间实验数据对ＧｒｅｅｎＬａｂ进行参数优化，构建了多??个密度的玉米群体三维模型，具有较高的真实感（图１－ｌａ），但其器官模型无法??反映因品种、生态点、栽培措施改变导致的细节特....

图１－２不同网格数蠶的玉米群体几何模型??

周边构建植株使得目标群体具有与实际生长环境一致的群体效应，然而植株数暈??的增加势必会大幅增加模拟的计算薫，因此，如何平衡可视化计算中植物冠层几??何模型面元划分引起的计算精度与计算效率问题是一个难点。图１－２为不同网格??数量的玉米群体几何模型

图１－３基于光线投射方法计算光分布可视化结果??－

周边构建植株使得目标群体具有与实际生长环境一致的群体效应，然而植株数暈??的增加势必会大幅增加模拟的计算薫，因此，如何平衡可视化计算中植物冠层几??何模型面元划分引起的计算精度与计算效率问题是一个难点。图１－２为不同网格??数量的玉米群体几何模型

图１－６论文组銳结构??Ｆｉｇ．?１－６?Ｔｈｅ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｔｈｉｓ?ｄｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎ??－－??

最后一章为结论，总结了论文的主要工作以及创新点，并对今后的进一步工??作进行探讨。??论文的组织结构如图１?－６所示《??第１章绪论??（＜玉米器官与植株３Ｄ数据获取——＾＾３Ｄ鎌获琅誠微?Ｊ??３Ｄ点云数３Ｄ数字化数＃Ｔ］?：?基于实测敷据的器官３Ｄ摸板构建ｊ??Ｉ????Ｉ?....

本文编号：3946375