基于多基线近景摄影测量系统的树木形态结构测定技术的研究

应用Lensphoto多基线数字近景摄影测量系统,对5、6、7、8、9年生核桃和5、6、8、9、10年生杏树的三维坐标参数进行了近景摄影测量,得到平均误差在X轴方向误差为0.001 0 m,Y轴方向误差为0.001 4 m,Z轴方向误差为0.000 4 m,水平方向误差为0.001 8 m,整体误差为0.001 8 m。以6年生核桃和9年生杏树为例,利用多基线数字近景摄影测量系统对被测树木进行了形态结构测定,获得了高精度的树高、胸径、枝下高、冠幅以及分枝角度等主要形态结构数据,从而为树木形态结构精确测定以及树木可视化研究提供基础数据和理论支持。     

基体效应对火焰光度计测定土壤和植株钾素含量准确性的影响

为定量研究基体效应干扰对火焰光度计测定土壤或植株钾素的影响,测定了土壤和植株标准样品中各形态钾素(水溶性钾、速效钾、缓效钾、土壤全钾和植株全钾)待测液和具有相同基体钾标液的电信号值,研究了基体效应对测定结果的干扰。结果表明:当钾标准溶液和待测液的基体一致时,标准样品各形态钾素的测定结果均具有较好的回收率。若各形态钾素的测定均使用基体为纯水的钾标准溶液,则基体效应干扰会使测定结果存在一定的负误差,尤其是对土壤全钾和植株全钾待测液的电信号值影响极大。稀释能够在一定程度上减少基体效应的干扰,但在通常的土壤和植株样品待测液稀释倍数范围内,不同基体钾标液的电信号值仍差异较大。因此,在采用火焰光度计测定土壤和植株样品钾素含量时,为消除基体效应干扰,应当保证钾标准溶液的基体与各形态钾素待测液的基体相同。     

天然红松树木生长特征与林分结构的研究

通过对树木生长规律和群落结构、动态过程的研究,提出了应用树木生长模型研究林分垂直结构与树木生长动态之间相互关系的新方法。预测了红松树木生长和形态的时空模式以及树木不同发育阶段影响生长主要因子的差异性。结果表明,天然红松生长和形态特征的形成是与其林隙更新途径密切相关的。在树龄160a以前主要为高生长时期,受林隙形成的垂直层次上的生境控制;树龄在160a以后为径生长时期,林木达到上层林冠,从营养生长转变为生殖生长,顶端开始结实,主干开始分叉,叶面积增大,形态呈平顶状。此阶段林木生长主要依赖于立地条件。     

单木生长的视景仿真模型

采用文法构图法来建立树木形体的计算机模型.介绍了DOL-system文法规则与其表达的形态模式间的关系.指出了L-system在用于描述树木的形态结构和生长增值过程时的不足,本文对此做了较大的改进,并在此基础上提出一个新的文法即Tree-DOL文法,同时给出了由链语言(拓扑树)的产生,到树木的三维几何模型的建立等一系列算法,从而可以利用计算机对树木的形态结构及其生长变化过程进行视景仿真.     

修剪对园林绿化树木生长的作用与影响

园林中的树木从发芽开始生长到枯萎凋零,整个过程中都需要经过定期的整形修剪来调整树木的形态结构,使得处在自然环境下生长的树木保持完美的树形结构和生长平衡。     

萝卜小孢子植株倍性鉴定研究

以萝卜游离小孢子再生植株为试验材料,采用形态学观察、根尖染色体鉴定、流式细胞测定等方法进行了倍性检测.结果表明,由游离小孢子培养获得的植株中同时含有单倍体、双单倍体和多倍体.来源不同的小孢子培养获得的植株倍性比例不同,不同倍性植株具有不同的形态特征.根尖染色体鉴定是植株倍性鉴定最为准确的方法.流式细胞测定可快速进行倍性测定,且准确率较高.     

基于三维点云的灌浆后期玉米植株形态变化研究

快速、准确地获取玉米三维数据是玉米形态结构和功能分析研究的基础。然而,玉米单株和群体原位数据获取存在田间气流稳定性差、器官交叉遮挡严重、高温高湿环境不利于仪器连续工作等问题。因此,采用破坏性取样的方法研究玉米植株的形态变化过程,对玉米植株形态结构数据获取方式的确定具有重要意义。利用三维扫描仪对灌浆后期的两个氮肥处理玉米植株进行不同扫描时间的三维点云数据获取,并通过点云数据分析各叶片的形态变化过程。试验结果表明：从田间原位到室内可控环境下,在取样后2 h以内,玉米植株的形态变化最小,与田间原位的形态结构最为接近。上述结果为玉米植株破坏性取样提供理论依据,也为玉米结构功能模型研究提供数据获取技术支持。     

水稻植株的虚拟生长

以节间及其着生叶或穗为单位,将水稻植株分解成N 3个结构单元(N为植株总叶龄),采用L系统技术描述了水稻植株拓扑结构。并根据田间试验获得的水稻品种武运粳7号植株器官的几何参数,结合L系统的导龟解释,实现了武运粳7号不同生长阶段植株空间形态结构的虚拟再现。     

水稻主茎三维形态建模与计算机模拟

探讨水稻主茎器官形态结构变化动态建模的方法,通过对对水稻主茎器官形态结构参数进行分析,构建出水稻主茎地面各器官的形态模型,并利用图形学技术重建出水稻主茎和水稻植株的三维可视化模型。模型具有较高的真实感效果,可控性强,为水稻虚拟生长提供可靠和普适的植株形态几何特征确定方法。     

苜蓿秋季刈割后再生形态指标与其抗寒性关系的研究

以国内外5个不同苜蓿品种为试验材料,测定当年植株的秋季刈割后再生形态指标,以人工冷冻胁迫处理后的再生长率为衡量指标,初步筛选出用以评价苜蓿抗寒性能的秋季刈割后再生形态指标。结果表明,刈割后的再生形态指标中,被其他研究者用来测定秋眠性的秋季再生长高度与抗寒性的相关性不高,相关系数仅为-0.389。而早期生长量、秋季植株形态指数与抗寒性间均表现出了显著相关性(R=-0.828,R=0.838,P<0.05)。     

以潜能函数建立单木生长模型

利用内蒙古大兴安岭地区的样地和解析木资料。建立兴安落叶松[Larix gmelinii(Rupr.)Rupr.]天然林单木与距离无关的生长模型。在讨论模拟单木生长方法的基础上,将树木生长潜能函数由优势木高生长扩展到疏开木胸径生长。并确定了疏开木的概念和选择条件。按树木生长和竞争关系,建立树木生长的修改函数。根据树木生长特点,探讨了修改函数的性质。建立的修改函数既是一种单木与距离无关的生长模型,也是一种单木与距离有关的生长模型。可作为模拟树木生长的一般方法。     

银川市园林绿化树种的选择与配置

在对银川市不同类型绿地的园林绿化树种调查的基础上,明确了银川市现栽培应用的园林绿化树种有108种,分属34科,常绿树种与落叶树种的种类比为1∶5.35,乔木树种与灌木树种的种类比为1.78∶1,有5种藤木类树种。根据银川市气候、土壤等自然条件,提出园林绿化树种选择与配置的原则与程序,推荐了银川市园林绿化的特色树种、基调树种和骨干树种等,并对存在的问题进行讨论。     

小型液压挖树机的设计与研究

液压挖树机采用液压作为动力完成挖树,举升带土球树木以及栽树等过程,能有效提高树木移栽效率、树木成活率和降低成本.利用三维CAD软件Creo2.0对挖树机挖树装置机构进行了设计并且对挖树铲部件挖树过程和起苗过程的受力情况作了分析,最后使用ansys-workbench进行求解,为今后该机械的结构设计以及参数优化提供依据.     

南京城市道路绿化带植物结构调查与分析

对南京市主城区24条干道上的道路绿化带进行调查,结果发现：南京市现有道路绿地主要应用的乔木树种有26科、69种,灌木19科、34种;出现频度最高的乔灌木分别为悬铃木42％、海桐64％;常绿、落叶树种的数量配比为1．00：1．24,其中乔木的常绿、落叶树种数量配比为1．0：1．3;乔木与灌木种类配比为2：1,数量配比约为1．0：3．2。为进一步做好南京城市道路绿地绿化景观建设工作,需要在充分考虑或体现或尊重南京的地域气候、人文历史条件等基础上,根据适生、功能、景观等方面的综合要求进行道路绿化植物的合理配比。     

香樟在我国中部引种适应性研究

香樟(Cinnamomum.camphoral.Siel)是樟科、樟属常绿乔木,亚热带阔叶林代表树种,树形优美,具有较高观赏和经济价值。但是,在南种北引过程中,由于对香樟适应性调查不是很完善,导致很多苗木栽植后不能完全成活或存活后1~2年死亡,从而带来很大损失。为此,笔者进行了适应性试验,以期找到引种香樟苗木的最佳米径,进而减少盲目引种带来的损失。     

南带产区杉木正常木与被压木的比较解剖研究

为了解杉木正常木与被压木木材解剖上的差异,采用宏观、微观的方法,以广西国营高峰林场12～13年生的杉木木材为试验材料,于2001～2003年研究了南带产区杉木正常木与被压木木材解剖特征.结果表明,正常木与被压木的生长轮宽度径向变异规律相似,均为随着树龄的增加呈先增加后减小的趋势,纵向变异规律相似,均随着树高的增加呈先增加后减小的趋势.正常木的年轮宽度大于被压木.正常木与被压木的晚材率径向变异规律相似,均随着树龄的增加而基本保持不变,纵向变异规律相似,均为随着树高的增加而基本保持不变.正常木与被压木管胞长度     

闽楠天然林与人工林生长特性研究

通过江西吉安闽楠天然林和人工林的群落调查及树干解析分析,结果表明,闽楠天然林和人工林树高、胸径及单株材积等生长特性基本相似.其生长过程大致可分为3个时期,1～10 a为树高、胸径及单株材积生长的缓慢期;10～20 a为树高生长速生期,此时闽楠林树高连年生长量达0.60 m以上;10～30 a胸径生长急剧上升,期间胸径连年生长量达到0.86 cm以上;15～25 a时材积生长逐渐加速;20 a后为树高生长匀速期,连年生长量平均为0.33 m;30 a后胸径生长速度变慢,连年生长量平均为0.44 cm,33 a时达到数量成熟,并且随着树龄的增大,树形不断向圆锥体靠近;25 a后材积生长迅速提高,平均生长量达0.013 63 m~3,说明闽楠生长速度并不缓慢,是培育珍贵阔叶树种大径材优良树种之一.     

汉中RPA拌种飞播油松高生长与降水关系分析

降水是主要的生态因子,对林木的生长起着至关重要的作用。为此利用汉中1997年飞播油松14 a调查资料,结合当地1997-2011年降水情况,采用聚类分析法、相关分析法和逐步回归模型法研究树高、树高年生长量和树高生长年增量与降水量的关系,探讨RPA拌种飞播对油松利用林地水分的影响。结果表明,树高与年、3月和8月降水量呈极显著正相关,与1月降水量负相关极显著,与12月降水量呈显著负相关。对照油松高年生长量与8月和11月降水量正相关显著;RPA树高年生长量与3月降水量呈极显著正相关,与年、8月和7月降水量呈显著正相关,而与1月降水量负相关显著。4月降水量与对照油松高生长年增量呈显著负相关,与RPA负相关极显著。剔除树龄因子,树高对3月、2月和11月降水反应敏感;3月、7月和9月降水量对RPA和对照树高模型贡献分别为54.2%和52.5%。RPA树高年生长量优化模型中,排除了年降水量的作用,3月、4月、8月、7月、12月、11月和1月降水量作用依次降低,贡献介于2.7%～27.2%;对照模型中,年降水量贡献47.1%,8月、3月和12月降水分别贡献29.8%、10.7%和9.7%。4月降水量对树高生长年增量作用较大,1月和12月降水也与RPA年增量相关。引入时间因子,3月降水对树高作用较大。树龄权重下,3月降水量对树高作用最大,而年降水量是影响树高年生长量的关键因子。     

不同立地类型组杉木适宜伴生树种的模糊选择

根据生态种组原理 ,应用 Fuzzy聚类方法从 4种不同立地类型组的杉木天然混交林中 61种杉木潜在伴生树种中选择杉木适宜伴生树种 ,结果如下 ,中山阳坡组适宜伴生种有 7种 ;中山阴坡组适宜伴生种有 8种 ;低山阳坡组有 8种 ;低山阴坡组有 1 3种 ;不同立地类型组中 ,杉木适宜伴生种除个别种之外 ,绝大多数是不同的 .所以分别立地类型组选择杉木适宜伴生种是很有必要的     

结合多尺度纹理特征的高光谱影像面向对象树种分类

目的基于机载高光谱影像的分类研究中，利用不同尺度纹理特征与面向对象分类相结合的方法在树种分类的研究中应用较少，并且相关研究主要针对单一树种识别而不考虑多种树种，因此对于复杂林分中的树种识别能力有待进一步研究。本研究拟探究不同尺度纹理特征结合面向对象的分类技术在树种精细分类中的应用效果。方法利用机载高光谱数据进行面向对象的树种精细分类。根据研究区内地表类型情况，采用分层分类的方法区分非林地、其他林地与有林地，对有林地进行树种的精细分类。从机载高光谱图像中提取特征变量，包括独立主成分分析ICA变换光谱特征以及空间纹理特征，分析各树种的光谱反射率及所适合的纹理尺度，依据不同尺度纹理特征进行分层分类，比较不同特征利用支持向量机SVM分类的树种分类结果。结果结合单一尺度纹理特征的分类结果总体精度为87.11%，Kappa系数为0.846；结合不同尺度纹理特征的分类总体精度为89.13%，Kappa系数为0.87，相比于仅利用光谱特征的分类精度分别提升了4.03%和6.05%。说明在面向对象的分类中，纹理特征的加入对于提升树种分类的精度具有显著效果。结合不同尺度纹理特征的树种分类精度要高于单一尺度纹理特征的分类精度，尤其在其他阔叶树种和马尾松树种的分类中，制图精度较单一纹理尺度分别提高了5.48%和6.12%。结论利用不同尺度的纹理特征分类比单一尺度纹理特征分类更具优势，提高了纹理特征在树种分类中的贡献率；综合利用机载高光谱影像的光谱特征和不同尺度纹理特征的面向对象分类方法，使得树种识别更为精细和准确。该方法对于复杂林分树种的分类是有效的，能够满足机载高光谱影像树种精细识别的应用需求。