水稻根系空间分布特性的三维建模及可视化研究

为明确水稻根系在土壤中的空间分布特性,应用"根箱法"进行试验,获取水稻根系坐标数据,分析根系生长随水稻生育进程的变化规律,采用植物模拟技术,建立了水稻根系三维形态模型,包括根节点初始位置的确定、根节点生长方向的确定、不定根位置的确定、不定根生长方向的确定等。根据水稻根系几何形态参数,采用Visual C++及Open GL标准图形库,对水稻根系的三维形态结构进行重构,使系统生成更加逼真的水稻根系图像。结果表明该模型对水稻根系形态结构动态生长具有较好的预测效果,同时也可为其他作物根系的可视化研究提供参考。     

Study on crown profile models for Chinese fir (Cunninghamia lanceolata) in Fujian Province and its visualization simulation

Crown profile models were developed for Chinese fir (Cunninghamia lanceolata) in Shunchang County, Fujian Province. We used data from 360 trees located in 65 pure, even-aged, and unthinned temporary plots. The data were divided into three groups according to site index. Nine models, including models for upper crown, lower crown, and entire crown, were fit; the optimal ones in each group were validated and chosen to estimate crown shape. The optimal models explained at least 70% variability in crown radius (CR). In addition, models for crown width, height above ground to crown base, and height above ground to largest CR were also developed to facilitate the convenient simulation of crown profile models. These three models explained 85.4%, 85.1%, and 86.9% variability. All models also passed the F-test and residual test. The 3D images of a single tree and stands were presented by OpenGL technology on visual c++ platform based on the proposed models. Tree growth was compared and analyzed using crown profile curves under constrained conditions. The analysis results accorded with plant growth.     

Realistic Simulation of Rice Plant

The existing research results of virtual modeling of rice plant, however, is far from perfect compared to that of other crops due to its complex structure and growth process. Techniques to visually simulate the architecture of rice plant and its growth process are presented based on the analysis of the morphological characteristics at different stages. Firstly, the simulations of geometrical shape, the bending status and the structural distortion of rice leaves are conducted. Then, by using an improved mode...     

林分可视化模拟系统的设计

林分模拟可视化系统是针对林分分布、生长的专业模拟与可视化系统,在计算机上恢复与重建林分空间结构,动态模拟林分生长过程,预测林分生长情况,并进行二维、三维显示.本文分别从系统结构、设计流程、功能方面对林分模拟可视化系统进行了详细介绍.     

林业三维虚拟场景可视化

随着计算机技术,特别是计算机图形学、网络、多媒体、三维仿真技术、虚拟现实技术的快速发展,给二维电子地图注入了新的活力,基于三维虚拟场景的三维电子地图正成为电子地图发展的一个重要方向。文章对三维数据获取和创建三维模型库等几个关键问题在林业方面的应用进行了研究。     

以城市意象为视角的城市公园景观规划设计

笔者将凯文·林奇的城市意象概念应用于城市公园景观规划设计中,从组成城市意象的道路、边界、区域、节点和标志物等5大元素进行探讨,分析了各种元素在城市公园中规划设计中的具体应用范畴。     

江南水乡小城镇形象特色规划——以苏州同里镇为例

基于小城镇形象特色的4个不同构成要素,对同里小城镇特色进行详细的分析,并依据其特色深入整合其特色资源,提出相应的规划策略。     

基于视差图像的重叠果实图像分割算法

为解决自动采摘视觉系统中重叠果实的分割问题,提出了基于视差图像的果实分割算法。采用双目立体视觉系统获取图像对,对图像对进行预处理和校正,通过图像对的立体匹配来获取视差图像,最后对视差图像进行分割。该算法将分割的依据和信息从二维图像的颜色、形状、纹理等扩展到三维空间的深度,对空间距离不同的目标具有较好的分割效果。实验表明,对获取的视差图像进行基于区域的分割时,其区域间灰度对比度为0.98,目标计数一致性达到0.90;进行基于边缘的分割时,其边缘检测误差为5.74%,因此,该方法对重叠果实区域的分割是有效的。     

基于机器视觉的谷物联合收获机行走目标直线检测

针对谷物联合收获机视觉导航,提出基于改进Hough变换(HT)的谷物联合收获机行走目标直线检测算法.通过改进一维最大熵阈值分割方法,提高了阈值分割的速度;对二值图像通过行扫描和列扫描,确定了行走目标直线的终点位置以及直线方向上的候选点;以候选点为点集,利用最小二乘直线拟合和直线终点位置确定了待检测直线上已知一点;利用改进HT完成直线检测,与传统的HT相比,将二元映射转换为一元映射,加快了算法速度、减少了空间占用和提高了抗干扰能力.经过对多幅图片的处理,证明算法能够有效地检测出直线参数,且处理时间在100 ms左右.     

组培苗蒸腾速率和水分利用率动态检测

利用图像分析方法,根据质量守恒定律获得组培苗的生长信息和蒸腾失水信息.通过Logistic方程、线性方程和非线性双曲线方程拟合组培苗生物量与培养时间、水分损失与培养时间以及组培苗蒸腾失水量与生物量形成的关系,建立组培苗生长预测模型、组培苗蒸腾失水模型与组培苗水分利用率模型,并由此计算出组培苗蒸腾速率和水分利用率.通过测定不同氮素水平、继代次数差异下的茅苍术组培苗蒸腾速率和水分利用率,发现茅苍术组培苗的蒸腾速率和水分利用率随培养时间的增加而减少,继代次数少、培养基中氮素含量高的组培苗,蒸腾作用强.