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《基于動(dòng)態(tài)生長模型的植物根系模擬研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、基于動(dòng)態(tài)生長模型的植物根系模擬研究第28卷第5期2006年10月西南農(nóng)業(yè)大學(xué)JournalofSouthwestAgricultural(自然科學(xué)版)University(Natura1Science)VO1.28.NO.5Oct.2006文章編號(hào):1000—2642(2006)05—0868—05基于動(dòng)態(tài)生長模型的植物根系模擬研究袁可,于顯平,呂偉(1.西南大學(xué)計(jì)算機(jī)與信息科學(xué)學(xué)院,重慶400715;2.巾國民航飛行學(xué)院航宅?1”程學(xué)院,四川廣漢618307)摘要:圍繞基于動(dòng)態(tài)牛長模型的植物根系模擬技術(shù)
2、展開研究與討論,在分析了冬小麥根系動(dòng)態(tài)生長模型的基礎(chǔ)上,提出了一種利用改進(jìn)型L系統(tǒng)規(guī)則結(jié)合動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的冬小麥根系模擬方法并予以實(shí)現(xiàn)?引入了植物根系的”管道模型”,使系統(tǒng)在模擬根系生長的同時(shí),能完成對(duì)根系各生長參數(shù)的計(jì)算,最后能牛成根系圖形并計(jì)算出根系研究所需要的根長,根重,根體積等重要參數(shù),實(shí)現(xiàn)了根系生長發(fā)育模型和形態(tài)發(fā)生模型的有機(jī)結(jié)合關(guān)鍵詞:根系;動(dòng)態(tài)生長模型;模擬;L系統(tǒng);動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中圖分類號(hào):Q944.54文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:AASIMULAT10NRESEARCH0FPLANTR00TSYSTEMBA
3、SED0NADYNAMICGR0WTHM0DELYUANKe.YUXian—ping.LOWei!(l.FacultyofComputerandlnformationScience,SouthwestUniversity,Chongqing400715,China;2.SchoolofFlightand』?viationEn—gineering,civilAviationFlightUniversityofChina,Guan【ghan,Sichuan618307,China)Abstract:Onthe
4、basisofanalyzingthedynamicgrowthmodelofwinteFwheatrootsystem’anewmeansisputforwardandrealizedthatcombinestheimprovedL一systemwithlhedynamicdatastructuretosimulatetherootsystemofwinterwheat.Whenthegrowthoftherootsystemissimulated,itsgrowthdatacanbecomputedb
5、ymeansoftheHpipemoderFinally,aprogramisfulfilledthatcombinesthegrowthmodeloftherootsystemwithitsmorphogenetiemodel.Itcancreatetheimagesoftherootsystemandcomputeimportantparame?tersforroots3stemstudiessuchasrootlength,rootweightandrootvolume.Keywords:ruot
6、system;dynamicgrowthmodel;simulation;L一system;dynamicdatastructure1引言服務(wù)于農(nóng)林業(yè)科學(xué)研究的虛擬植物模型的核心是結(jié)合了植物生長模型和形態(tài)發(fā)生模型的生長機(jī)模型??J,但是現(xiàn)在的虛擬植物硏究中,將植物形態(tài)發(fā)牛模型與生長模型有機(jī)結(jié)合的成果并不多,虛擬植物根系的研究則更少?現(xiàn)有的根系模擬技術(shù)大多只能依靠基于簡(jiǎn)單規(guī)則的形態(tài)發(fā)生模型生成與植物根系相似的形狀,:未能結(jié)合根系生長模型而體現(xiàn)真實(shí)根系的牛長發(fā)育規(guī)律,而且大多僅僅實(shí)現(xiàn)了根系的可視化,未能根據(jù)根
7、系的生長模型提供根系研究所需要的數(shù)據(jù).岡此遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足農(nóng)林業(yè)科學(xué)研究的需要.針對(duì)這一現(xiàn)狀,本文提出了將根系動(dòng)態(tài)生長模型與根系形態(tài)發(fā)生模型相結(jié)合的方法模擬植物根系,生成的虛擬植物根系較真實(shí)地反映了其牛長發(fā)育規(guī)律,而且在形成根系拓?fù)湫螤畹耐瑫r(shí)能計(jì)算出根系研究所必需的重要參數(shù)收稿日期:2006—09—14作者簡(jiǎn)介:袁可(1957-),男,重陜?nèi)耍髂洗髮W(xué)副教授,碩士生導(dǎo)師,從書多媒體技術(shù),圖形圖像處理.第28卷第5期袁可等基于動(dòng)態(tài)生長模型的植物根系模擬研究8692植物根系的動(dòng)態(tài)生長模型2.1根系研究的基木要素根
8、系研究的基本要素主要是指根重,根長,根體積等根系的基本發(fā)育狀況.根重是根系生長發(fā)育的重要特征,它綜合反映了根系生長與其環(huán)境的關(guān)系,常可作為抗倒性,抗旱性和品種豐產(chǎn)性的重要指標(biāo)之.根長是根系生長發(fā)育的另一重要特征,??勺鳛楦瞪L和吸收方面的衡量指標(biāo),單株根長是衡量根系生長能力強(qiáng)弱的重要標(biāo)志.根體積是根系生長發(fā)育的重要特征之一,它與水分,養(yǎng)分的吸收有直接而重要的關(guān)系?在植物根系模擬中如果能同時(shí)求出這些參數(shù),將對(duì)根系研究有很大意義