基于不同滴灌方式的苹果幼树根系生长的三维可视化模拟

• 作者: 刘小刚 刘柯楠 周兵 戈振扬 杨启良 郭浩
• 来源期刊: 中国生态农业学报(中英文)
• 关键词: 可视化模拟 滴灌 苹果树 根系生长 OpenAlea Otsu算法 结构-功能模型
• 年，卷（期）: 2013,（6）
• 所属期刊栏目: 研究报告
• 页码范围: 744-751
• 页数: 8页
• 分类号: TP391
• 语种: 中文
• DOI: 10.3724/SP.J.1011.2013.00744

摘要

为研究不同滴灌方式下大田苹果幼树的根系生长行为,提出一种用Otsu方法对根系图像进行分割后统计分析根系空间分布的方法,利用图像处理库通过Python语言编程实现了获取空间分布统计矩阵,以Lynch的根构型模型为结构原型,结合功能模型建立不同滴灌方式下的大田苹果幼树根系生长行为结构-功能模型,最后利用OpenAlea对该模型进行三维可视化模拟.以大田苹果幼树为试验对象进行验证,同时依据形态特征的相似度以及仿真数据与实测数据的相关性两个参考指标将模拟结果与实物进行对比,验证了所采用算法的有效性.结果表明,Otsu算法可有效分割苹果幼树根系图像数据,结合常规功能结构参数和空间分布统计矩阵建立的大田苹果幼树根系结构-功能模型可科学地模拟不同滴灌方式对苹果幼树根系空间拓扑的影响,大田苹果幼树根系结构-功能模型模拟可以可视化不同滴灌方式下的根系生长空间变化行为.可视化模拟结果表明,分根区交替灌溉的苹果幼树根系在根区两侧分布比较均匀,根密度较大,有利于提高根系对水肥的吸收利用效率.研究结果可为分根区交替灌溉在果园的应用提供参考.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	戈振扬	昆明理工大学现代农业工程学院	99	809	14.0	24.0
2	杨启良	昆明理工大学现代农业工程学院	90	545	11.0	19.0
3	刘小刚	昆明理工大学现代农业工程学院	68	482	11.0	18.0
4	刘柯楠	昆明理工大学现代农业工程学院	4	23	3.0	4.0
5	郭浩	中国农业大学信息与电气工程学院	10	92	6.0	9.0
6	周兵	昆明理工大学现代农业工程学院	4	95	3.0	4.0