植物可视化研究进展

近40年来，以作物群体阶段发育和干物质积累为对象的作物生长模拟研究得到了长足发展，各种模型及基于模型的作物辅助决策系统在农业生产中也已得到初步应用。但以个体或群体形态结构为研究对象的植株可视化却是近几年才发展起来的，目前已成为作物模拟研究新的领域。可视化研究是植物结构模拟技术和虚拟现实技术在作物生长模拟中的应用。随着信息农业的发展，作物生长过程可视化必将进一步深入。本文简要介绍植物可视化研究的国内外研究进展和今后的发展趋势。     

虚拟桃树的可视化研究

虚拟植物是新兴的研究领域,目前用于构造植物形态的计算机模型很多,适合反映植物形态结构的动态变化规律的模型是动态结构模型,能模拟植物的动态生长过程,包括L系统和AMAP模型等。在研究的基础上,提出了一种用L系统建立植物模型,实现虚拟植物可视化的方法。     

小麦苗期根系三维生长动态模型的建立与应用

【目的】构建小麦根系的三维动态模拟模型，并对模型进行初步的评估。【方法】采用GREENLAB植物功能-结构模型的原理，在根系生长发育基本单元基础上，模拟了根系的拓扑结构；通过模拟不同根个体（库）对植株分配给根系的生物量（源）的竞争，实现了生物量在根系中的分配；根据异速生长规则实现了根个体几何结构计算。通过温室土柱栽培试验对小麦苗期根系结构与生物量进行了测定，获取了模型参数，进行了小麦苗期根系结构与生物量分配的模拟与分析，并以三维可视化的方式给出根系的形态结构空间分布。【结果】通过模拟根系生物量在各类根个体中的分配并依据根个体生物量与形态的关系，该模型可以定量化地模拟根系结构生长的动态变化过程；不同类型根的长度测定值与模拟值的均方根差值在1.2～35.0 cm之间变化，相对误差值在0.01到0.23之间变化，R2在0.42～0.94之间变化；对模型参数灵敏性分析表明，模拟结果对参数变化的响应比较适中。【结论】GREENLAB模型的原理可以应用于对作物根系形态结构和生物量分配的动态模拟；模型参数的选择是合理的，构建的模型能够从机理层次反映根系的生长发育过程。     

虚拟间作植物根系竞争生长的可视化系统研究

基于模拟根系形态结构的Simroot系统的几何建模理论,结合计算机图形学方法建立了虚拟间作植物根系竞争生长过程的三维可视化模拟系统。将间作大豆—玉米根系的生长参数输入模拟系统中进行模拟。结果表明,该系统能够形象逼真地显现间作植物根系竞争生长过程中的形态结构和生物特性。     

植物生长发育形态模拟技术的研究现状及发展趋势

植物的生长过程是植物的生理生态、其形态结构发育及环境三方交互作用的结果。以往的植物模型多是对植物生理生态过程的模拟，而对植物形态结构与环境的影响作了简化，影响了模型的精确性与适用范围。本文的重点就是概括了目前国内外已经发展的一些植物形态结构模拟的方法，并介绍了Open—L等模型以及集植物生理生态和形态结构于一体的结构-功能模型。最后，对本研究领域的发展趋势进行了概括与展望。     

苹果花序几何造型及可视化研究

重构出植物的三维形态是数字植物研究的重要内容之一.为了实现对苹果花及花序三维形态结构的交互设计、几何建模和真实感显示,提出了精确描述苹果花序三维形态结构的数学模型及可视化方法.通过对苹果花及花序形态结构的观测分析,分别提出了描述花柄、花托、花萼、花瓣、雄蕊和雌蕊三维形态结构的数学模型,并提取了模型的控制参数;进一步整合苹果花及花序的拓扑结构信息,实现了苹果花及花序的三维重建.为了增强花的真实感,提出了花柄、花托和花萼上绒毛的生成方法.结果表明,该方法可控性强,易于操作,可以精确重构出苹果花和花序的三维形态,并可实现开花过程的可视化模拟、具有较强的真实感.     

植物三维形态交互式设计软件需求分析探讨

数字植物是当前植物学研究的热点问题之一,植物三维形态结构建模是数字植物研究面临的首要问题,三维形态交互式设计是实现数字植物形态结构建模的重要技术手段之一。而面向科学研究、高校教学、品种推广、技术培训、虚拟仿真不同应用领域,对植物三维形态交互式设计软件产生不同的需求。本文对植物三维形态交互式设计任务和目标进行分析,并结合现有研究成果和应用实例,对相应的植物三维形态设计系统软件的系统设置、形态设计、动态模拟、可视化展示与计算等方面的需求进行探讨,以期为植物三维形态设计乃至植物虚拟仿真技术提供技术参考。     

园艺植物可视化研究进展

园艺植物是农林植物的重要组成部分, 其可视化研究可应用于园林设计、作物疾病的监管以及产量预测等方面。综述了近年来园艺植物可视化的研究进展,首先探讨了园艺植物拓扑结构模拟现状,然后从参数化建模、基于图像的三维重建和基于测量数据的三维重建和交互式设计四个方面介绍了园艺植物形态建模的研究进展,阐述了应用于园艺植物真实感绘制方面的技术,并对园艺植物可视化的发展趋势进行了展望,对研究者开展相关领域的研究具有一定的参考和指导意义。     

植物根系生长的三维可视化模拟

利用模拟植物形态结构的L系统理论结合计算机图形学方法建立了模拟植物根系生长的三维可视化模拟系统。并利用随机参数L系统方法对豆科作物根系的生长过程进行了模拟。     

作物生长实现数字化分析

本项目研究人员经努力实现了玉米、水稻实株型结构数字化设计，为超高产育种、资源高效利用提供了先进的高新技术研究手段。提出了一种植物拓扑结构建模方法和基于结构一功能模型的虚拟植物生长的体系架构，建立了基于数字化技术的植物形态结构信息采集系统与植物器官形态描述模型，对玉米、水稻等主要农作物形态进行了三维数字化测定，构建了器官形态描述模型与参数库，实现了叶片生长过程中的3维空间取向规律与冠层空间光分布的3维模拟的定量分析，并基于双尺度自动机和马尔可夫过程原理，构建了根系生长的模拟模型。     

京珠高速长沙、郴州段边坡土壤肥力综合评价

根据改进的内梅罗综合指数法,选择pH值、有机质、碱解氮、有效磷、速效钾5项因子,对京珠高速长沙段和郴州段两旁受高速面源污染的土壤肥力进行了综合评价。结果表明:郴州地段的坡顶、坡中、底泥的土壤综合肥力属一般,坡底土壤综合肥力属贫瘠,长沙地段的综合肥力属一般。依据单项指标分析,郴州地段坡顶有机质较丰富,底泥的碱解氮极度缺乏,而坡底的有机质、有效磷则极度匮乏,而各地点的速效钾基本处于中等肥力状态;长沙各地段的有机质处于中到中低肥力、碱解氮和速效钾处于中等到中高之间,有效磷除了坡中属极度匮乏外其他地点处于中到中高肥力。     

县级气象业务网络日常维护技术初探

介绍了县级气象网络故障诊断阐述的一般步骤和方法,以典型县级气象网络经常出现的故障实例为基础,分析了气象业务网络一般故障的分析、诊断和排除的过程。     

广州优势农业企业影响因子分析

应用多元统计中的因子分析方法对17个企业进行实证研究,结果表明,现阶段广州市综合实力较强的农业企业多集中于水产与畜牧两个行业,生产与加工能力、资产与效益水平、研发与市场能力以及成本控制水平是影响优势农业企业综合实力的4个基本因子。     

欠发达地区返乡农民工创业能力评价及比较——基于陕西省、四川省的问卷调查

在借鉴Deb Markley测试表的基础上设计了反映返乡农民工创业能力的16个指标,提取了人际资源性、创新性、竞争性、坚韧性、风险承受性等5个因子,以陕西省和四川省返乡农民工的创业能力问卷调查为样本数据,对欠发达地区返乡农民工创业能力进行了比较研究。结果显示:欠发达地区返乡农民工创业能力总体呈正态分布,处于一般水平的比重最多,其次是较强水平和较差水平,而能力很强和能力很差的都很少。陕西省创业能力一般、较差和很差水平的比例均高于四川省,四川省创业能力很强和较强的水平比例高于陕西省。     

一般球对称带电蒸发黑洞的非热辐射

研究一般球对称带电蒸发黑洞视界附近粒子的能级交错，给出交错能级最大值的表达式，得出一般球对称带电蒸发黑洞非热辐射频率范围是随时间变化的结论．     

总分馆模式下文献资源采访策略优化研究

图书馆总分馆模式以卓有成效的共建共享效益备受国内外图书馆的关注,总分馆制强调资源在体制内的统一调配和利用,注重文献资源的共建共享、对文献资源的建设和配置水平有着更高的要求。笔者顺应大环境下图书馆角色的转变,积极探索文献资源采访的优化策略,将理论与实践相结合,探索总分馆文献资源在体系内统一、合理的配置和利用,发挥新兴技术在文献采访中的优势,开拓总分馆制图书馆文献资源采访新思路,提高文献资源建设水平。     

土地利用规划与计划的关系及存在问题和对策

采用对比分析和综合分析的方法,从理论层面阐述了土地利用规划与土地利用计划的区别与联系。在简要概述我国土地利用规划与土地利用计划编制与实施情况的基础上,分析了土地利用规划与土地利用计划在编制与实施过程中存在的问题,进而提出了相应的对策。     

小城镇农村居民点土地集约利用评价——以浙江省慈溪市周巷镇为例

以经济发达的浙江省慈溪市周巷镇三江口村“旧村改造”规划中实地调查数据为基础,采用综合评分法和4级评价标准对其农村居民点土地集约利用水平进行评价。评价结果表明:三江口村土地集约利用水平处于Ⅲ级基本集约的比重最大,其次是Ⅳ级土地利用不集约状况的较多,保留下来的建筑土地集约利用水平高于拆除建筑土地集约利用水平。由此说明,一方面三江口村保留下来的建筑在土地集约利用上已有所提高,另一方面我国同等规模的小城镇农村居民点集约利用潜力还很大,尤其在南方经济发达和土地供需矛盾较大地区更应注意挖潜;但在未来社会主义新农村建设中,农村居民点的拆除及合村并点需注重质量,同时对于整理出的农村居民点用地可组织复垦,注重提高其农业综合生产能力。     

长沙市土地资源可持续利用评价

从经济可行性、社会可接受性和生态合理性3个方面出发,构建了包括21个指标的长沙市土地资源可持续利用评价指标体系,根据《长沙市统计年鉴2010~2014》数据,运用多指标综合评价法、极值法、熵权法,对长沙市土地资源的可持续利用情况进行定量研究。结果表明:2009~2012年,长沙市的土地资源可持续利用情况得分不高,且伴有下降趋势,总体上处于可持续利用的起步阶段;2013年的可持续利用水平最高,并摆脱可持续利用的起步阶段,进入到可持续利用的发展阶段;2009~2013年,其可持续利用水平并不稳定。长沙市土地资源可持续利用水平总体上仍处于可持续利用起步阶段,可持续利用水平有待提高。     

中国农业政策对农业支持水平演变实证研究

【目的】定量评估市场经济条件下中国农业政策对农业的支持水平，以便于国家间对比分析。【方法】以OECD政策评价方法为基础，结合中国实际情况，对有关参数进行合理估计。【结果】中国农业支持水平总体呈上升趋势，主要原因是20世纪90年代后期农业基础设施投资的大量增加导致了一般服务支持的快速增加。价格支持政策以及税费改革的实施使农业生产者支持水平由负向正转变。生产者收入中来源于政策的作用在加入WTO之后明显增加。【结论】中国的农业支持水平虽然在提高，但是与世界发达国家相比，仍然有很大差距，政府应进一步加强对农业的支持和保护力度，尤其是增加对生产者的直接支持。