作物群體是履行光合作用和物質(zhì)生產(chǎn)職能的組織體系,其形態(tài)結(jié)構(gòu)對光截獲能力、冠層光合效率以及作物產(chǎn)量均具有重要影響,作物群體形態(tài)特征一直是人類認(rèn)識、分析和評價作物的最基本方式。然而,作物群體形態(tài)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,空間分布規(guī)律性差、各器官表面結(jié)構(gòu)變異性強,群體間存在大量器官的遮擋、交叉與相互作用,其形態(tài)結(jié)構(gòu)不是簡單單株復(fù)制的物理過程。傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)對于作物群體形態(tài)結(jié)構(gòu)的研究以經(jīng)驗型人工測量實驗為主,其難以精確刻畫作物群體因品種、種植密度和人工管理措施因素帶來的形態(tài)結(jié)構(gòu)差異。因此,綜合運用計算機圖形學(xué)、統(tǒng)計學(xué)、農(nóng)學(xué)的技術(shù)和方法,以數(shù)字化、可視化的方式對作物群體形態(tài)結(jié)構(gòu)進行快速、準(zhǔn)確的解析研究具有重要的現(xiàn)實意義。玉米是我國最重要的糧食作物之一,增產(chǎn)潛力巨大;同時玉米植株高大,群體形態(tài)結(jié)構(gòu)相對簡單,易于描述和研究。針對玉米株型冠層三維數(shù)字化和結(jié)構(gòu)解析研究中存在的問題,借助三維信息獲取手段,重點開展玉米表型參數(shù)提取、玉米器官三維資源庫構(gòu)建、玉米群體三維建模、玉米器官網(wǎng)格簡化和作物冠層冠隙分?jǐn)?shù)計算方法研究,并應(yīng)用這些方法對玉米株型和冠層結(jié)構(gòu)進行評價。論文主要工作和創(chuàng)新點如下:1.基于三維數(shù)據(jù)的玉米表型參數(shù)提取。針對...

【文章頁數(shù)】：125 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１－１楦物群體幾何模型??

目前冠層三維模型構(gòu)建的效率與精度已成為制約其在作物光合生產(chǎn)模擬研宄中??的瓶頸問題。Ｍａ等［５７］通過田間實驗數(shù)據(jù)對ＧｒｅｅｎＬａｂ進行參數(shù)優(yōu)化，構(gòu)建了多??個密度的玉米群體三維模型，具有較高的真實感（圖１－ｌａ），但其器官模型無法??反映因品種、生態(tài)點、栽培措施改變導(dǎo)致的細(xì)節(jié)特....

圖１－２不同網(wǎng)格數(shù)蠶的玉米群體幾何模型??

周邊構(gòu)建植株使得目標(biāo)群體具有與實際生長環(huán)境一致的群體效應(yīng)，然而植株數(shù)暈??的增加勢必會大幅增加模擬的計算薫，因此，如何平衡可視化計算中植物冠層幾??何模型面元劃分引起的計算精度與計算效率問題是一個難點。圖１－２為不同網(wǎng)格??數(shù)量的玉米群體幾何模型

圖１－３基于光線投射方法計算光分布可視化結(jié)果??－

周邊構(gòu)建植株使得目標(biāo)群體具有與實際生長環(huán)境一致的群體效應(yīng)，然而植株數(shù)暈??的增加勢必會大幅增加模擬的計算薫，因此，如何平衡可視化計算中植物冠層幾??何模型面元劃分引起的計算精度與計算效率問題是一個難點。圖１－２為不同網(wǎng)格??數(shù)量的玉米群體幾何模型

圖１－６論文組銳結(jié)構(gòu)??Ｆｉｇ．?１－６?Ｔｈｅ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｔｈｉｓ?ｄｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎ??－－??

最后一章為結(jié)論，總結(jié)了論文的主要工作以及創(chuàng)新點，并對今后的進一步工??作進行探討。??論文的組織結(jié)構(gòu)如圖１?－６所示《??第１章緒論??（＜玉米器官與植株３Ｄ數(shù)據(jù)獲取——＾＾３Ｄ鎌獲瑯誠微?Ｊ??３Ｄ點云數(shù)３Ｄ數(shù)字化數(shù)＃Ｔ］?：?基于實測敷據(jù)的器官３Ｄ摸板構(gòu)建ｊ??Ｉ????Ｉ?....

本文編號：3946375