玉米株型冠层三维数字化与结构解析技术研究

玉米株型冠层三维数字化与结构解析技术研究作物群体是履行光合作用和物质生产职能的组织体系,其形态结构对光截获能力、冠层光合效率以及作物产量均具有重要影响,作物群体形态特征一直是人类认识、分析和评价作物的最基本方式。然而,作物群体形态结构复杂,空间分布规律性差、各器官表面结构变异性强,群体间存在大量器官的遮挡、交叉与相互作用,其形态结构不是简单单株复制的物理过程。传统农业对于作物群体形态结构的研究以经验型人工测量实验为主,其难以精确刻画作物群体因品种、种植密度和人工管理措施因素带来的形态结构差异。因此,综合运用计算机图形学、统计学、农学的技术和方法,以数字化、可视化的方式对作物群体形态结构进行快速、准确的解析研究具有重要的现实意义。

玉米是我国最重要的粮食作物之一,增产潜力巨大;同时玉米植株高大,群体形态结构相对简单,易于描述和研究。针对玉米株型冠层三维数字化和结构解析研究中存在的问题,借助三维信息获取手段,重点开展玉米表型参数提取、玉米器官三维资源库构建、玉米群体三维建模、玉米器官网格简化和作物冠层冠隙分数计算方法研究,并应用这些方法对玉米株型和冠层结构进行评价。论文主要工作和创新点如下:1.基于三维数据的玉米表型参数提取。针对玉米株型参数手工测量标准不一致、误差大,基于图像和三维点云提取的株型参数无法满足玉米三维建模精度的问题。

利用三维数字化仪获取玉米植株三维骨架结构数据,整合农学中对株型参数的定义,提取玉米主要株型参数,包括株高、叶倾角、方位角、叶长等。通过求解距离植株各叶片方位角角度差之和最小的平面角得到精确的玉米植株方位平面,并提出描述方位角偏离程度的dev值作为评价植株紧凑性指标。基于三维数字化提取的玉米株型参数可精确反映玉米品种和因栽培处理等因素产生的形态差异,并可用于玉米形态结构的三维模型构建。通过计算玉米果穗三维点云的法向信息,对点云进行收缩变换和欧式聚类,实现了玉米果穗点云的籽粒级分割,为基于三维数据的果穗考种提供了技术支持。

2.玉米器官三维模板资源库构建。针对玉米植株及群体三维建模缺乏高精度器官三维模板支持的问题,提出基于实测数据的玉米器官三维模板资源库构建方法。对玉米植株进行结构单元划分,从三维数据获取方式角度制定玉米主要器官

三维数据获取规范以保证资源库的准入规则。按该规范开展玉米主要器官三维数据获取,并基于实测数据,结合基于点云的三维重建和植物参数化几何建模方法构建各器官几何模型,最后,以所构建的玉米器官几何模型为内容,按可视化属性和农学属性两类关键字构建玉米器官三维模板资源库。

3.提出基于t分布的玉米群体三维模型构建方法。为利用少量实测数据构建能够反映玉米群体因品种、环境条件、管理栽培措施等因素产生形态结构差异的几何模型,通过实测数据构建植株尺度和器官尺度株型参数的t分布函数,在其约束下生成群体内各植株株型参数,通过构造株型参数相似性度量函数从玉米器官三维模板库中调用对应器官几何模板,并结合人工交互或图像提取的各植株生长位置与植株方位平面角两组群体结构信息生成玉米群体几何模型。提出了基于二次误差测度边折叠和基于Laplacian光顺算子的玉米器官网格简化与优化方法,为进一步的玉米群体可视化计算分析提供了高质量的网格模型。

4.提出基于多分辨率细分半球的作物冠层冠隙分数计算方法。

针对作物冠层冠隙分数计算中因半球划分面积不均匀导致计算误差大的问题,利用(?)细分和Butterfly细分方法构造多分辨率细分半球,面元最大最小面积比最大为1.215,且面元多接近于正三角形、具有极高的相似性,结合Turtle 模型原理实现了玉米冠层冠隙分数的计算,方法利用各分辨率细分半球间的树形结构关系实现了面元遮挡的逐级快速检测。最后分别从几何角度和散射光分布计算角度对方法进行了验证。作物冠层冠隙分数计算方法为作物群体结构分析、散射光分布计算和光截获总量模拟提供了关键技术支持。5.基于作物冠层光分布的玉米株型评价。

整合玉米群体三维模型构建方法、作物群体冠隙分数计算方法,结合作物冠层直射光分布和散射光分布计算方法,提出了作物冠层瞬时光分布和光截获总量计算方法。在此基础上对多个玉米品种的株型和光截获能力进行精准化、数字化评价。该研究致力于玉米株型冠层形态结构数字化解析框架的构建,为玉米品种生产力评价、玉米高产机理解析、玉米品种耐密性鉴定等研究提供数字化、可视化的技术手段。

作物冠层分析仪使用说明书

作物冠层分析仪使用说明书 在植物生理研究中，作物冠层分析仪可以说是一款非常重要的设备，因为作物的冠层是作物生理研究中的一个重要参数信息，实验人员常用它来反映植物叶面数量、植物群落生命活力及其环境效应，为植物冠层表面物质和能量交换的描述提供结构化的定量信息。除此之外，作物冠层它还是衡量作物生长状况的重要指标，所以说研究作物的冠层相关参数对于作物的管理调控和估产都具有重要意义。而托普云农推出的TOP-1200作物冠层分析仪选用敏感波段的光源照射作物冠层，感光部件同步获取冠层反射光谱信息，耦合作物生长监测诊断模型，获取作物生长信息，并诊断作物氮素匮缺情况。 那么，作物冠层分析仪具体该怎么使用呢？以下就是TOP-1200作物冠层分析仪的使用说明。 一、作物冠层分析仪安装步骤： 1、首先将指针紧紧地插入地下，接着将立杆1和立杆2旋转锁紧，并连接立杆和插针； 2、连接之后将调节块放入立杆，并调节到合适的高度，拧紧螺丝锁紧； 3、然后将传感器放入调节块，拧紧螺丝锁紧，即安装完成。 4、连接主机和传感器，长按开机键开机，即可进行采集数据。 二、作物冠层分析仪使用步骤： 1、自动采集：按菜单键进入采集设置的自动采集，然后调节传感器的高度就可以进行采集数据。 2、手动采集：手持传感器，进行手动采集。 3、传感器保持水平状态，传感器探头垂直向下。 三、作物冠层分析仪注意事项： 1、传感器通电预热2分钟以上，防止测量的时候有误差不稳定。 2、传感器保持水平状态，传感器探头垂直向下。 以上便是TOP-1200作物冠层分析仪的使用说明，该作物冠层分析仪能够有效地分析植被指数RVI、NDVI、作物叶层含氮量、氮积累量、叶面积指数、叶干重等，就比如叶面积指数、光照间隙及间隙分布状况。通过分析辐射数据的相关信息，能够测算出冠层截获的PAR以及冠层下方的辐射水平。比起传统测量法，

冠层分析系统详细介绍

冠层分析系统详细介绍 对于实验研究，实验人员的要求一向是比较严格的，不只是对于实验的过程，对于实验所用仪器也是如此。在植物生理研究方面，需要进行研究项目有很多，因此也避免不了要对植物进行一系列的实验，但是一般而言在使用过程中是避免不了实验仪器对植物的损害的，但是在科学技术发达的今天，一系列科学实验仪器的投入和使用，不仅实现了对植物的无损测定，还在一定程度上提高了实验检测的精度。就比如冠层分析系统，那么冠层分析系统是什么呢？冠层分析系统是一款可快速测定植被表面参数、植物冠层信息、植物养分信息、土壤养分信息、环境参数、植物病虫害程度等指标信息的植物生理仪器。 作物冠层分析是当前生态学中研究植物冠层光能资源调查的重要一步，需要测定植物冠层中光线的拦截等，对于作物的生长发育、产量品质与光能利用间的关系有重要的意义。而为了实现无损测定，冠层分析系统不断优化传统的测定方法，在利用传统测定方法的优势的同时，继续创新，研究了能够利用仪器快速无损测定的手段，不仅使作物冠层分析工作更加简单，而且也在一定程度上满足了现代田间测定的需要。据了解，有相关研究者通过在田间的对比试验，结果表明，冠层分析系统能够取得较好的效果，能够当前作物冠层无损测定的需要，而且通过数据的保存和传输，能够为进一步研究作物的光能利用提供重要的数据材料。 托普云农研发生产的TOP-1300冠层分析系统，采用国际上一致采用的原理（比尔定律以及冠层孔隙率与冠层结构相关的原理），通过专用鱼眼镜头成像和CCD图像传感器测量冠层数据和获取植物冠层图像，利用软件对所得图像和数据进行分析计算，得出冠层相关指标和参数，具有准确、省时省力、快捷方便的特点。目前，该设备已经广泛的应用于农业、园艺、林业领域有关栽培、育种、植物群体对比与发展的教学、研究工作当中，并发挥着重要的作用。

三维数字化制造

三维数字化制造 为实现贯穿于飞机全生命周期的三维数字化制造技术，以集成的三维数字化模型替代二维工程图纸成为唯一制造依据的本质，建立了三维数字化设计制造一体化集成应用体系，真正达到无图纸、无纸质工作指令的三维数字化集成制造。 当前，我国航空制造业的数字化技术发展迅猛，三维数字化设计技术和数字化样机技术得到了深入应用。同时，随着计算机和数控加工技术的发展，传统以模拟量传递的实物标工协调法被数字量传递为基础的数字化协调法代替，缩短了型号研制周期，提高了产品质量。但是，在当前我国的三维数字化模型并没有贯穿于整个飞机数字化制造过程中，二维数字化模型依然是飞机制造过程的主要依据。因此，在制造过程中需要把三维数字化模型转化为二维数字化模型，并把二维数字化模型输出形成纸质工程图纸作为指导生产的依据。 因此，本文借鉴波音公司使用MBD技术的成功经验，研究建立适合我国国情的飞机三维数字化设计制造一体化技术应用体系，以提升我国航空制造业的整体制造能力。 MBD的内涵 MBD（Model Based Definition），即基于模型的工程定义，是一个用集成的三维实体模型来完整表达产品定义信息的方法体，它详细规定了三维实体模型中产品尺寸、公差的标注规则和工艺信息的表达方法。MBD改变了传统由三维实体模型来描述几何形状信息，而用二维工程图纸来定义尺寸、公差和工艺信息的分步产品数字化定义方法。同时，MBD使三维实体模型作为生产制造过程中的唯一依据，改变了传统以工程图纸为主，而以三维实体模型为辅的制造方法。MBD在2003年被ASME批准为机械产品工程模型的定义标准，是以三维实体模型作为唯一制造依据的标准体。 MBD数据模型通过图形和文字表达的方式，直接地或通过引用间接地揭示了一个物料项的物理和功能需求。MBD模型分为装配与零件模型，其组织定义如图1所示。MBD零件模型由以简单几何元素构成的、用图形方式表达的设计模型和以文字表达的注释、属性数据组成。MBD装配模型则由一系列MBD零件模型组成的装配零件列表加上以文字表达的注释和属性数据组成。零件设计模型以三维方式描述了产品几何形状信息，属性数据表达了产品的原材料规范、分析数据、测试需求等产品内置信息；而注释数据包含了产品尺寸与公差范围、制造工艺和精度要求等生产必须的工艺约束信息。 基于MBD的三维数字化制造技术应用体系 MBD使用一个集成化的三维数字化实体模型表达了完整的产品定义信息，成为制造过程中的唯一依据。MBD三维数字化产品定义技术不仅使产品的设计方式发生了根本变化，不再需要生成和维护二维工程图纸，而且它对企业管理及设计下游的活动，包括工艺规划、车间生产等产生重大影响，引起了数字化制造技术的重大变革，真正开启了三维数字化制造时代。采用MBD技术，将彻底改变飞机产品数据定义、生成、授权与传递的制造模式，实现三维数字化产品定义、三维数字化工艺开发和三维数字化数据应用，形成一个完整的、基于MBD 的三维数字化制造技术应用体系，如图2所示。 在该应用体系中，通过建立基于MBD的数字化协调规范和数字化定义规范，采用三维建模系统进行数字化产品定义，建立起满足协调要求的飞机全机级三维数字样机和三维工装模型，进行三维数字化预装配。工艺人员在工艺设计规范的指导下，直接依据三维实体模型开

植物冠层图像分析仪(也称作物冠层分析仪)

植物的冠层是植物与外界发生互相作用的主要场所，而光合有效辐射和叶面积指数是评估植物健康状况和植物冠层结构的重要指标。光合有效辐射可以表示有多少光能可以被植物光合作用利用，叶面积指数指的是可用于估计冠层密度和生物量，是植物冠层结构的一项重要表征参数。传统的测量这些植物冠层参数的方法是手动测量，其原理非常简单，但是需要耗费大量的时间和人力，并且在测量时不仅会毁坏植物，还很容易因为人为因素而导致测量结果不准确。因此，现在多使用植物冠层图像分析仪测量各项植物冠层参数。 在植物生理研究中，植物冠层图像分析仪可以说是一款非常重要的设备，其用途也非常广，主要有以几点： 1、可测算植物冠层的太阳直射光透过率、天空散射光透过率、冠层的消光系数，叶面积指数和叶片平均倾角等。 2、可用于农作物、果树、森林内冠层受光状况的测量和分析。 3、可用于不同植物群体结构的比较。 4、可对农田作物群体生长过程进行动态监测。 植物冠层图像分析仪广泛的应用于作物、植物群体冠层受光状况的测量分析以及农林业科研工作。了解仪器的用途，下面我们再来了解一下仪器的测量原理：植物冠层图像分析仪采用国际上一致采用的原理（比尔定律以及冠层孔隙率与冠层结构相关的原理），通过专用鱼眼镜头成像和CCD图像传感器测量冠层数据和获取植物冠层图像，利用软件对所得图像和数据进行分析计算，得出冠层相关指标和参数。

而托普云农TOP-1300植物冠层图像分析仪可以无损测量叶面积指数、叶片平均倾角、散射辐射透过率、不同太阳高度角下的直射辐射透过率、不同太阳高度角下的消光系数、叶面积密度的方位分布、冠层内外的光合有效辐射（PAR）等。仪器探头体积小巧，装在测杠上可任意角度测量植物冠层结构。除此之外，仪器同时具有精确、省时省力、快捷方便的特点，并且可以野外工作和长时间测量。

森林冠层结构与功能及其时空变化研究进展

森林冠层结构与功能及其时空变化研究进展* 李德志1　臧润国2 (1华东师范大学环境科学系,上海200062;2中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所,北京100091) 摘要　林冠是森林与外界环境相互作用最直接和最活跃的界面层,同时,它本身又承载了森林生物多样性的主体部分。森林冠层研究的方法和技术在近些年取得了长足发展,从而促进了有关林冠结构与功能的研究。这些研究深化了人们对于林冠结构与光能截获以及群落干物质积累之间关系的认识,同时,对于森林冠层的物质循环和能量传输以及冠层内各营养级之间相互关系动态也有了更为深入的理解。考察森林冠层的结构与功能及其时空变化是深入理解整个森林生态系统的格局、过程及其运作机制的重要基础。 关键词　林冠　功能　机制　格局　结构 The Research Advances on the Structure and Function of Forest Canopy, as well as Their Temporal and Spatial Changes Li Dezhi1　Zang Runguo2 (1D epar tment o f Env ir onmental Science,East China No rma l U niv ersity,Sha ng hai200062; 2R esear ch Inst itute of F or est Ecolog y,Env ir onment and P r otectio n,Chinese Academy o f Fo restr y,Beijing100091) Abstract　Fo rest canopy is regarded as a m ost direct and active interface betw een the for est and its outer env ironment.At the meantime,it also contains the m ain part of the forest biodiv ersity. The methods and techniques fo r studying forest canopy hav e progr essed g reatly in the recent years,w hich prom oted the r esearches on the forest canopy structur e and function.T hese re-searches deepened the reco gnition on the relationships between the for est canopy,light capture and dry matter accumulatio n within the co mmunity,and also,deepened the understanding of the material cycle,energy flo w and the dynamics of interrelations am ong the trophic levels w ithin the canopy.The studies on the fo rest canopy structure and function as w ell as their temporal spatial changes are the bases fo r deep understanding the pattern,process and mechanism o f w hole forest ecosystem. Key words:canopy,function,m echanism,pattern,structur e 1　引言 植物的冠型是植物用以适应环境和提高整体光合效能所采取的一种生态对策。具有不同的生态习性或生长在不同类型生境中的植物,其冠型结构特征往往会表现出很大的不同。例如,生长在开阔地的树木一般倾向于形成扩散型的多层冠型结构(叶片散布于冠层的内外);而生长在庇荫环境中的树木则倾向于形成单一而连续的冠层(叶片多集中于冠层的外部)[21]。传统的植物形态学研究侧重于对植被冠层进行定性描述,并主要以单株植物为研究对象。随着现代测量技术手段的发展,在植物群体冠型结构的研究方面已经取得了长足进步。 森林是地球表面上生物量最为庞大的植被类型,同时,森林冠层的生物多样性也构成了地球生物多样性的主要部分,森林生态系统中具有光合活性的叶层系统也基本囊括其间[25]。因此,林冠研究不仅有利于深入了解森林生态系统的运作机制,也有利于合理培育和经营森林群落。 林冠的研究典型地包括4个组织层次,即器官(叶、茎、枝)、植株、林分和群落[40]。林冠生物学是森林科学中的一个新兴学科,它包括固着的和运动的生物的研究,以及它们与生态群落相联系的过程[29,30]。 有关森林冠层的生态学研究起步相对较晚,并且最初基本上是以描述性的研究为主。随着一些新的研究方法的不断问世,生态学家们终于能够采用更加便捷、有效和数量化的方法进行林冠方面的研 第17卷　第3期2004年6月 世　界　林　业　研　究 World Forestry Research Vol.17　No.3 J un.2004 　 本研究得到上海市生态学重点学科、华东师范大学211工程项目以及国家自然科学基金项目(No.30370245)的资助。收稿日期:2004-02-20

最新数字化三维仿真模拟城市管理系统项目实施方案

1.概述 1.1.项目建设背景 “数字城市”是城市信息化发展的方向，是数字地球的一部分，三维地理信息是“数字城市”的重要基础空间信息。三维城市的建立能够全方位地、直观地给人们提供有关城市的各种具有真实感的场景信息，并可以以第一人称的身份进入城市，感受到与实地观察相似的体验感。 随着二十一世纪的互联网技术、计算机技术、3S（GIS/RS/GPS）技术、虚拟现实、航空与航天技术等的飞速发展，给地理信息技术手段带来前所未有的变革，利用高分辨率卫星影像以及航空像片，通过对影像的平面、高程、结构、色彩等的数字化处理，按照统一坐标无缝拼接而成可以迅速建立基于真实影象的“三维数字城市”，人们可以直观的从三维城市上判读处山川、河流、楼宇、道路。借助传统平面地图的概念，叠加空间矢量数据，地物兴趣点数据、以及三维模型数据形成可视化“三维数字”城市展示系统。 与传统二维地图相比，“三维数字城市”展示系统突破平面地图对空间描述二维化、三维空间尺度感差、没有要素结构与纹理信息等诸多限制，通过对真实地形、地物、建筑的数字化三维模拟和三维表达，提供给使用者一个与真实生活环境一样的三维城市环境。通过数字化三维仿真模拟城市的实现对城市的管理，把传统的限于二维的城市管理范围扩展到了三维甚至多维的管理范畴，为城市建设、政务管理、企业信息发布与公众查询提供多维的、可持续发展的信息化服务，将大大提高城市整体信息化管理和经营管理水平，并有利于提高公众参与城市管理的积极性和参与性。 1.2.项目建设目标 以先进的技术手段，在三维仿真模拟城市场景中实现朝阳辖区单位、人口、部件、事件、社区绿化等相关信息的管理，进一步提高XXX政府城市管理水平，提高居民参与城市管理的积极性。另一方面，能够很好的展现数字朝阳的建设成果。最

玉米株型冠层三维数字化与结构解析技术研究

玉米株型冠层三维数字化与结构解析技术研究作物群体是履行光合作用和物质生产职能的组织体系,其形态结构对光截获能力、冠层光合效率以及作物产量均具有重要影响,作物群体形态特征一直是人类认识、分析和评价作物的最基本方式。然而,作物群体形态结构复杂,空间分布规律性差、各器官表面结构变异性强,群体间存在大量器官的遮挡、交叉与相互作用,其形态结构不是简单单株复制的物理过程。传统农业对于作物群体形态结构的研究以经验型人工测量实验为主,其难以精确刻画作物群体因品种、种植密度和人工管理措施因素带来的形态结构差异。因此,综合运用计算机图形学、统计学、农学的技术和方法,以数字化、可视化的方式对作物群体形态结构进行快速、准确的解析研究具有重要的现实意义。 玉米是我国最重要的粮食作物之一,增产潜力巨大;同时玉米植株高大,群体形态结构相对简单,易于描述和研究。针对玉米株型冠层三维数字化和结构解析研究中存在的问题,借助三维信息获取手段,重点开展玉米表型参数提取、玉米器官三维资源库构建、玉米群体三维建模、玉米器官网格简化和作物冠层冠隙分数计算方法研究,并应用这些方法对玉米株型和冠层结构进行评价。论文主要工作和创新点如下:1.基于三维数据的玉米表型参数提取。针对玉米株型参数手工测量标准不一致、误差大,基于图像和三维点云提取的株型参数无法满足玉米三维建模精度的问题。 利用三维数字化仪获取玉米植株三维骨架结构数据,整合农学中对株型参数的定义,提取玉米主要株型参数,包括株高、叶倾角、方位角、叶长等。通过求解距离植株各叶片方位角角度差之和最小的平面角得到精确的玉米植株方位平面,并提出描述方位角偏离程度的dev值作为评价植株紧凑性指标。基于三维数字化提取的玉米株型参数可精确反映玉米品种和因栽培处理等因素产生的形态差异,并可用于玉米形态结构的三维模型构建。通过计算玉米果穗三维点云的法向信息,对点云进行收缩变换和欧式聚类,实现了玉米果穗点云的籽粒级分割,为基于三维数据的果穗考种提供了技术支持。 2.玉米器官三维模板资源库构建。针对玉米植株及群体三维建模缺乏高精度器官三维模板支持的问题,提出基于实测数据的玉米器官三维模板资源库构建方法。对玉米植株进行结构单元划分,从三维数据获取方式角度制定玉米主要器官

棉花冠层结构测定方式探索

---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 棉花冠层结构测定方式探索 棉花冠层结构测定方式探索植物冠层结构是指群落中地上部分器官的数量和空间排列方式。 其要素包括植物叶、茎、枝、花和果等的大小、形状、角度、位置分布以及在时空上的动态变化。 良好的作物冠层往往和高产紧密联系,测量获得植物冠层结构的基本参数信息以了解植物冠层与环境之间的相互作用过程,是对棉花采取调控措施的主要依据[1-3]。 测定冠层结构的仪器根据其原理的不同可分为三类,分别为基于空隙率分析、基于空隙大小分布分析和基于辐射数据采集技术。 国内外对棉花冠层结构特征的研究很多[4-7],但用仪器实际测定冠层特征时,明显会存在个人掌握的尺度不够统一和主观判断的差异等缺陷,影响了信息的适时采集、造成分析处理结果的准确性不高。 因此针对具体的田间环境,建立采集冠层信息的相对标准操作方法,以减小人为误差影响显得尤为重要。 针对新疆棉花覆膜栽培模式,研究仪器测量时间、在田间放置位置、测定高度等因素对棉花冠层结构影响,确定棉花冠层结构测定最适时间、测点和高度。 1 冠层测定的原理 1.1 试验所用仪器试验用近年来在棉花冠层结构测定中使用较普遍的美国CID 公司产的CI-110 数字式植物冠层图像分析仪[8-12],该仪器原理是基于空隙 1 / 7

大小分布分析冠层特征。 它主要是通过鱼眼成像原理,将摄像头水平放置在近地面处对作物群体照相,每次成像形成一个Image文件,存储在仪器中,用专用软件对获取的图像进行数字化及相关处理,通过计算出直接辐射透过系数或植物冠层下可视天空比例来获取相关的参数。 1.2 测量参数 1. 2.1 叶面积指数(Leafareaindex,LAI)。 是指单位土地面积上某一指定层次内所包含的总的叶面积,它通常是指作物群落内从地面到层顶的叶子总面积。 1.2.2 平均叶倾角(Meanfoliageinclinationangle,MFIA)。 是指叶面法线方向与 Z 轴方向的夹角,即平均叶倾角为叶片与主茎间的夹角。 1.2.3 散射辐射透过率(Transmissioncoefficientfordiffusepenetration,TC)。 散射辐射是指太阳辐射以散射的形式到达地面的辐射,对光合作用有较大的辅助作用。 1.2.4 直射辐射透过率(Transmissioncoefficientforradiationpenetration,T)。 直接辐射是指太阳辐射以平行光的方式到达地面的辐射,是光合作用的主要成分。 1.2.5 消光系数(Extinctioncoefficient,K)。

超高产春玉米冠层结构及其生理特性

超高产春玉米冠层结构及其生理特性 作者：张玉芹;杨恒山;高聚林;张瑞富;王志刚;徐寿军;范秀艳;杨升辉 作者机构：内蒙古农业大学农学院,呼和浩特010019;内蒙古民族大学农学院,内蒙古通辽028042;内蒙古民族大学农学院,内蒙古通辽028042;内蒙古农业大学农学院,呼和浩特010019;内蒙古民族大学农学院,内蒙古通辽028042;内蒙古农业大学农学院,呼和浩特010019;内蒙古民族大学农学院,内蒙古通辽028042;内蒙古民族大学农学院,内蒙古通辽028042;内蒙古民族大学农学院,内蒙古通辽028042 来源：中国农业科学 ISSN：0578-1752 年：2011 卷：044 期：021 页码：4367-4376 页数：10 正文语种：chi 关键词：春玉米;超高产;冠层结构;生理特性 摘要：[目的]研究超高产春玉米群体冠层结构和功能特性,揭示超高产形成的生理机制,为春玉米超高产栽培提供理论依据.[方法]以金山27为供试品种,设超高产栽培(SHY)和普通高产栽培(CK)2个处理,于2009年和2010年连续2年的田间试验,测定超高产春玉米冠层结构及生理指标的变化规律.[结果]与普通高产栽培相比,超高产栽培春玉米叶面积指数大,在生育期上表现为吐丝之后更为明显,在叶位上表现为棒三叶最为突出；不同叶位的叶倾角超高产栽培均小于普通高产栽培,而叶向值均大于普通高产栽培,在棒三叶表现最为明显；随着生育时期的推移,超高产栽培与普通高产栽培光合势的差幅增大；吐丝期和乳熟期,两种栽培模式间净光合速率的差异不显著,但冠层光合能力的差异均达到极显著水平；吐

丝后40d内,超高产春玉米叶片SOD和POD酶活性总体上高于普通高产栽培,而MDA含量低于普通高产栽培.[结论]超高产栽培春玉米叶面积指数高,群体光合势大；叶倾角小、叶向值大,冠层结构合理；叶片SOD和POD活性强,MDA 含量低,衰老缓慢,净光合速率相对较高,冠层光合能力强.在合理的栽培技术调控下,超高产春玉米群体结构与个体功能实现了协同增益.

数字化重建三维模型技术规范-

工厂数字化重建三维模型技术规范 南京恩吉尔工程发展研究中心 2014

目录 1 目标 (3) 2 范围 (3) 3 规范性引用文件 (3) 4 定义 (3) 4.1 建模对象 (3) 4.2 建模分类 (3) 4.3 建模区域 (3) 4.4 建模精度 (3) 5 建模范围 (4) 5.1 三维模型的建模范围 (4) 5.2 建模的功能分类与应用 (5) 6 建模精度要求 (6) 6.1 精度等级 (6) 6.2 专业建模描述 (7) 6.3 功能性建模 (8) 7 建模对象属性要求 (9) 7.1 一般对象属性 (9) 7.2 功能与属性的对照 (11) 8 装备拆解建模与建筑建模 (11) 8.1 装备建模 (11) 8.2 建筑建模 (12) 9 工厂信息采集及文档 (12) 9.1 建模文档及信息收集 (12) 9.2 三维扫描及场景照片 (13) 9.3 现场测绘及草图 (13) 9.4 工程变更信息收集 (13) 10 建模审查与交付 (14) 10.1 建模的中间审查 (14) 10.2 建模的终审与数字化交付 (14) 11 附件：资料收集一览表 (14)

1目标 工厂数模重建主要面向工厂的实际运营和维护需求的数字化，不同于三维工厂设计及建造建模，主要面向工厂建设和制造。而现代的数字化设计建造产生的数字化交付成果，可以通过迁移转换重用，还需要通过数字化的重建，补充大量的后续工厂数模信息，满足工程运维的数字化需求和大工厂物联网的大数据建设需求。 本规范适用于企业已建工厂的数字化重建工作。定义数字化三维模型重建工作中的建模类型、范围、编码规则、建模精度及模型属性等方面的要求和规则。 2范围 三维的数字化建模主要包括工厂的主装置区、辅助装置区、公用工程区、厂前区；以工厂的专属的站场、码头、管网、办公楼及辅助设施等。 3规范性引用文件 下列文件对于建模及信息收集应用是必不可少的。 ISO 15926（GB/T 18975）《工业自动化系统与集成及流程工厂(包括石油和天然气生产设施)生命周期数据集成》 GB/T 28170《计算机图形和图像处理可扩展三维组件》 HG/T 20519-2009《化工工艺施工图内容和深度统一规定》 4定义 4.1建模对象 指流程工厂模型的基本单元，如设备、管子、管件、结构、建筑、门、窗等。一个模型对象具有四类关键信息：唯一标识、几何属性、工程属性、拓扑关系（与其他模型对象间）。 4.2建模分类 三维工厂重建分为功能性建模和一般建模。 功能性建模：配合运维的管理功能要求，建立的符合一定功能需求的全息数模； 一般性建模：主要用于辅助管理功能要求的虚拟环境（如模型参考、信息索引、标识）的数模建模。 4.3建模区域 指按一定标准将工厂进行划分所得的空间分区（如装置区、功能区），区域间不可重叠。一般将以工程初始设计中的区域定义为准则。 4.4建模精度 建模精度按照一定的功能性需求分为：粗模、精模、全息模。分别在模型的尺寸及

AccuPAR植物冠层分析仪

AccuPAR植物冠层分析仪 光合有效辐射（PAR）和叶面积指数（LAI）是评估植物健康状况和植物冠层结构的重要指标。PAR表示有多少光能可被植物光合作用利用；LAI可用于估计冠层密度和生物量，是植物冠层结构的一项重要表征参数。AccuPAR 可以同时测量PAR 和LAI。仪器出厂前经过校验，校验值储存于内存中，故在使用过程中无须校验。AccuPAR植物冠层分析仪被广泛应用于农业、林业和植物学等研究领域。工作原理 探头中包括80个间隔为1 cm的PAR光量子传感器，用于测量环境光照中PAR 的变化，输入研究区域的经纬度和时间，仪器可自动计算出天顶角，通过设置叶角分布参数（X）和测量冠层上、下PAR的比率，可以计算出植物冠层的LAI值。 主要优点 ?经济、便携 ?实时测量PAR ?简便直观的6键控制

?自动记录模式功能 ?强大的数据存储能力，1M内存 ?既可用随机所带软件，也可用计算机超级终端下载数据 ?低电消耗，4节7号碱性电池可使用2年 ?外置PAR传感器可用于探杆校准和实时测量冠层上、下的PAR值系统组成 ?带传感器的控制单元 ?测量探杆和外置PAR传感器 ?RS-232数据线、数据传输软件、用户说明书及手提箱 技术指标 数据存储容量 1 M RAM（可存2000次以上测量结果）传感器数量80个GaAsP光敏传感器 PAR传感器量程0~>2500 μmol·m-2·s-1 PAR传感器分辨率 1 μmol·m-2·s-1 探杆长度84cm 仪器总长99 cm 无人值守采样间隔1~60 min可选 重量0.56 kg 数据传输RS-232数据线 键盘6键菜单驱动 工作环境0~50 ℃，0~100 % RH 电源4节7号电池 最小空间分辨率 1 cm 订购信息 LP-80含外置PAR传感器（线长2m） 外置PAR传感器延长线（7.6m，3针环形接口）

三维建模数字化设计与制造

附件4：山西省第九届职业院校技能大赛（高职组） “三维建模数字化设计与制造”赛项规程 一、赛项名称 赛项名称：三维建模数字化设计与制造 赛项组别：高职组 赛项归属产业：加工制造类 二、竞赛目的 本项竞赛旨在考核机械制造、数控技术应用等机械类相关专业的学生，组队完成三维逆向扫描、逆向建模设计、机械创新设计、数控加工技术应用等方面的任务，展现参赛队选手先进技术与设备的应用水平和创新设计等方面的能力，以及跨专业团队协作、现场问题的分析与处理、安全及文明生产等方面的职业素养。引领全省职业院校机械制造类专业将新技术、新工艺、新方法应用于教学，加快校企合作与教学改革，提升人才培养适应我国制造业更新换代快速发展的需要。 三、竞赛内容与方式 （一）竞赛内容 竞赛内容将以任务书形式公布。 针对目前批量化生产的具有鲜明自由曲面的机电类产品（或零部件）进行反求、建模，并对产品(或产品局部)外形进行数控编程与加工，对无自由曲面的结构或零件根据机械制造类专业知识按要求进行局部的创新（或改良）设计。 整个竞赛过程，分为第一阶段“数据采集与再设计”和第二阶段“数控编程与加工”这两个可以分离、前后又相互关联的部分，分别为60%和40%的权重。 1、第一阶段：数据采集与再设计 该阶段竞赛时间为3小时，竞赛队完成三项竞赛任务。

任务1：样品三维数据采集。利用给定三维扫描设备和相应辅助用品，对指定的外观较为复杂的样品进行三维数据采集。该模块主要考核选手利用三维扫描设备进行数据采集的能力； 任务2：三维建模。根据三维扫描所采集的数据，选择合适软件，对上述产品外观面进行三维数据建模。该模块主要考核选手的三维建模能力，特别是曲面建模能力； 任务3：产品创新设计。利用给定样品和已经完成的任务2内容，根据机械制造知识，按给定要求对样品中无自由曲面部分的结构或零件或附属物进行创新设计。该模块主要考核选手应用机械综合知识进行机械创新设计的能力。 2、第二阶段：数控编程与加工 竞赛时间为3小时，竞赛队完成两项竞赛任务。 任务4：数控编程与加工。赛场提供第一阶段被测样品的标准三维数据模型,选手根据这组三维模型数据和赛场提供的机床、毛坯，选择合适软件对该产品进行数控编程和加工。主要考核选手选用刀具，以最佳路径和方法按时高质量完成指定数控加工任务。并考核选手工艺编制、程序编制、机床操作等方面的能力。 任务5：职业素养。主要考核竞赛队在本阶段竞赛过程中的以下方面： （1）设备操作的规范性； （2）工具、量具的使用； （3）现场的安全、文明生产； （4）完成任务的计划性、条理性，以及遇到问题时的应对状况等。 （二）竞赛方式 1、竞赛采用团体赛方式。 2、竞赛队伍组成：每支参赛队由2名正式学生比赛选手组成，其中队长1名。每队设指导教师2名。

作物冠层光谱的获取和应用研究进展

作物冠层光谱特征反映作物的色素、组织结构和冠层结构的综合信息，是遥感方法探测冠层信息的重要依据。通过遥感技术对冠层光谱进行获取和分析，具有简单、快速、精度高和无损测定等优越性，成为获取农田生物环境信息的重要手段，在作物长势监测、营养诊断、精准施肥管理、产量估测、以及病害监测等方面都有探索性研究、初步应用和总结[1]。本文综述了国内近十年来作物冠层光谱的获取方法、光谱分析方法和应用领域，分析了存在的问题并展望了未来发展方向。 1作物冠层光谱数据的获取 收稿日期：2011-10-15 基金项目：国家玉米产业技术体系(CARS-02-17)；“十二五”粮丰工程项目(2011BAD16B10)；国家自然科学基金项 目(31071370) 作者简介：杨粉团(1979-)，女，博士，主要从事作物遥感研究。 通讯作者：姜晓莉,女,副研究员,E-mail:jxl1990@https://www.wendangku.net/doc/47614950.html, 1.1获取手段 目前国内获取近地冠层高光谱多用美国ASD 公司生产的Filedspec FR2500型便携式高光谱仪和Fieldspec HH光谱辐射仪，成像高光谱仪多用中科院上海技术物理研究所研制的实用型模块化成像光谱仪OMIS(Operative Moudular Imag-ing Spedtrometer)。冠层多光谱测定多用美国Cropscan公司生产的MSR-16型便携式多光谱辐射仪。此外还有提供红外和近红外特定波长反射率的GreenSeeker505植物冠层光谱测定仪。 光谱采集时根据仪器的要求一般探头距植株冠层顶部上方40～100cm处垂直测定，通常采用15°～31°视场角，时间最好选择晴朗无云或少云的天气10∶00～14∶00进行，根据试验安排，每小区最好多测几个重复。 1.2分析方法 数据采用相关分析软件进行处理，分析方法 文章编号：1003-8701(2011)06-0009-04 作物冠层光谱的获取和应用研究进展 杨粉团，李刚，姜晓莉*，曹庆军 (吉林省农业科学院/农业部东北作物生理生态与耕作重点实验室，长春130033) 摘要：作物冠层光谱受作物的色素、组织结构和冠层结构影响。通过获取冠层光谱，适当数学运算后和农学参数建立相关监测模型，可以监测作物的长势、营养状况、病害危害情况、产量及品质。本文综述了国内近十年来作物冠层光谱的获取方法、光谱分析方法和应用领域，并展望了未来发展方向。 关键词：作物；冠层；光谱 中图分类号：S127文献标识码：A Progress of Researches on Acquisition and Application of Crop Canopy Spectrum YANG Fen-tuan,LI Gang,JIANG Xiao-li*,CAO Qing-jun (Academy of Agricultural Sciences of Jilin Province/Key Laboratory of Crop Physiology and Ecology＆Tillage of Northeast China,Ministry of Agriculture,Changchun130033,China) Abstract:Crop canopy spectrum is influenced by crop pigments,vegetation and canopy structure.By acquisition of crop canopy spectrum and building model with agronomy parameter,we can monitor the crop growth,plant deficiency,plant diseases,crop yield and seed quality.Studies on crop canopy spectrum of ten years were summarized in the paper,which included collecting method,analysis measures,application field and directions of development in the future. Keywords:Crop;Canopy;Spectrum 吉林农业科学2011,36（6）：9-12Journal of Jilin Agricultural Sciences

三维数字化解决方案

三维数字化解决方案—— 自研金属3D打印机及3D打印应用产业化项目计划书 无锡南美生态科技发展有限公司 2016年3月 <引言> 3D打印机(3D Printers)是一位名名恩里科.迪尼(Enrico Dini)的发明家设计的一种神奇的打印机,它甚至可以”打印”出一幢完整的建筑. 3D打印机可以用各种原料打印三维模型,使用3D辅助设计软件,工程师可以设计出一个模型或原型之后,无论设计的是一所房子还是人工心脏瓣膜还是人工关节都能通过3D打印机进行打印.打印的原件可以是有机或无机的材料，例如金属、橡胶、塑料甚至是人体器官，不同的打印机厂商所提供的打印材质不同。 3D打印机的应用对象可以是任何行业，只要这些行业需要模型的原型。3D 打印机需求较大的行业包括政府、航天和国防、医疗设备、高科技、教育业及制造业。 一、项目介绍 1、无锡南美生态科技发展有限公司将通过股权转让方式收购前知智能科技3D 打印机制造公司和伟卓奥科3D打印三维数字化产品公司。并投资扩大3D打印机研发、生产规模和3D打印三维数字化产品应用领域和市场份额。 2、伟卓奥科公司专业从事3D影像处理及3D打印行业系统解决方案的研发和多领域应用推广工作。在医疗领域，伟卓奥科多年来致力于整合国际先进的医疗器械，数字化解决方案，3D打印设备，积极拓展基于云服务架构的3D影像及3D 打印医疗应用，以满足不同医疗机构的需求，改善提升医疗服务质量和用户体验，并对移动医疗、远程医疗、区域医疗的实施提供支持。 伟卓奥科拥有一支专业的国际化技术团队，在法国巴黎、美国西雅图、加拿大蒙特利尔、中国苏州分别设有研发基地，融合中际知名医院及专家的建议，采用国际标准的系统开发模式和先进的系统流程及技术，实现了对标准医学图像的获取采集、交换、三维重建，三维显示，3D打印处理及输出打印全过程全面数字化处理以及三维医学影像的存储和传输。伟卓奥科拥有基于云架构的三维重

冠层微生态

日光温室番茄冠层气候初探 摘要：番茄冠层气候不同于日光温室气候，它更能准确反映植株自身随温室气候的变化情况，从而更好为农业生产提供指导。 关键词：日光温室番茄冠层气候 日光温室在北方地区发展迅速，已成为许多地方的支柱产业。随着日光温室建造技术和设施栽培技术的不断提高，人们不但能在温室内种植各种蔬菜，而且也开始栽植各种落叶果树，使冬季吃上新鲜水果已成为现实，从而为设施栽培开辟了广阔前景。 设施农业与传统农业相比较，主要特点是设施农业具有外围护结构，其作用是对不利于农作物生长发育的自然环境条件进行调控，以达到在不利自然条件或 浓度等农业反季节条件下进行农业生产的目的。因此，光照、温度、湿度、CO 2 设施环境要素的调控技术及应用效果在很大程度上决定着设施农业生产的成败和生产效益的高低。研究和掌握农业设施环境要素的变化特点及相关调控和应用技术，具有重要现实意义。 “环境控制”广义而言通常指利用各种手段来影响温室内部的环境条件。例如用加热管或热风机进行加热，用自然通风或强制通风换气，以及保温幕、遮阳帘、喷灌器、湿垫降温器、人工照明等等的应用。简而言之，使用各种手段，包括设备和管理方法以获取适宜于作物的环境。 “气候控制”将控制作用限定于温室内空间的平均气候因子，可以看成是包括在“环境控制”之内的子集。气候控制中人们更为关注的是动态行为。对于一个受控的气候过程，气候因子是它的输出变量。该过程的输人变量则是用来调节气候的控制行为，称之为驱动量或激励信号。其它的一些因子对系统的输出可能发生影响，但不可控(如外界天气的变化)称为扰动因子。 驱动变量或多或少要持续一定的时问，而某些激励信号如拉动保温幕等可能导致气候过程的特性发生改变，有时也可以看作是扰动因子。通常在输入量中对于正常的或不正常的激励信号没有截然的区别。在生产实践中只有温室空间平均 是气候可供监测及控制。最重要的气候因子如内部空气温度、湿度、光照、CO 2 基本的监测和控制项目[1]。 前人关于设施环境的理论研究，多考虑利用光、热等小气候资源，提出了不少与温室建筑有关的光、热、湿等环境模型。这些模型主要用于温室的优化结构设计，因而主要考虑建筑结构与环境之间的关系，不考虑作物与环境间的作用机理，所以不能将这些模型直接应用于针对温室内作物的环境控制。更为理想的应该是对温室植物冠层内气候进行控制，而不是控制温室空间平均气候，因为冠层气候更和产量密切相关。 俗话说，“有收无收在于温，收多收少在于光”。本文以番茄为例，对影响番茄产量的两大影响因素：冠层内的光照、温度进行初步探讨。 一、冠层光合 作物冠层内的光分布状况受冠层结构、叶面积的垂直分布以及作物品种等因素的影响。张亚红等[2]认为，冠层不同高度平面的光分布具有很大的空间变异性，即：在水平方向,不同部位的辐射也不同,南部大于北部。群体内不同高度处总辐射与净光合速率都由上向下随累积叶面积指数增加而依次递减。曲佳等[3]以无限生长型番茄为试材的研究表明，日光温室番茄群体内太阳总辐射量与冠层上部1.2 m 及室外太阳总辐射量的日变化规律一致，即在东西方向上，太阳总辐射差

三维数字化ProE软件的应用现状及前景

目录 摘要： (1) 1 美国PTC公司—Pro/E软件介绍 (2) 1.1Pro/E软件的特点 (2) 1.2Pro/E软件的作用 (2) 2 Pro/E软件应用现状 (3) 2.1连杆的计算机辅助设计系统 (4) 2.2叶轮叶片的实体造型 (4) 2.3 齿轮的造型设计 (4) 2.4应用Pro/E软件，还将给设计师带来什么 (4) 3 Pro/E软件发展前景 (5) 参考文献： (7)

三维数字化Pro/E软件的应用现状及前景 摘要：介绍了Pro/E的功能特点，并对目前在Pro/E方面的一些典型应用作了介绍，指出对集单一数据库、参数化、基于特征、全相关等于一体的三维CAD/CAE/CAM软件Pro/E的 应用必将越来越广泛越深入，并简单介绍了其应用现状及发展前景。 关键词：参数化特征造型应用现状发展前景 Abstract: this paper introduces the function of the Pro/E features, and is currently in the Pro/E aspects of some typical introduced the application of single database, and points out that the collection, parameterized, based on the characteristics, and the related equal to one of the 3 d CAD/CAE/CAM software Pro/E Application will more and more extensive, and the further introduced its application status and development prospects. Keywords:parametric feature model application situation development prospects

作物冠层覆盖率、株高的远程自动监测技术

目录 摘要 ...................................................................................................................................................I Abstract............................................................................................................................................ i i 目录 ................................................................................................................................................. i v 第一章绪论 (1) 1.1研究目的及意义 (1) 1.2国内外研究现状 (1) 1.2.1绿色植物冠层覆盖率的研究现状 (1) 1.2.2作物株高的测量研究现状 (3) 1.2.3无线传输的研究现状 (4) 1.3论文的主要研究内容 (5) 第二章绿色作物冠层覆盖率的自动提取 (7) 2.1概述 (7) 2.2作物目标与背景的分割 (8) 2.2.1超绿色算法的分割 (9) 2.2.2超绿-超红算法的分割 (11) 2.2.3标准差分指标算法的分割 (12) 2.2.4改进的超绿算法的分割 (13) 2.2.5冠层提取的进一步分割 (14) 2.2.6实验结果分析 (16) 2.3在光照下作物目标与背景的分割 (19) 2.3.1光照强度影响的去除 (19) 2.3.2实验结果分析 (20) 2.4作物目标与背景分割后的去噪处理 (23) 2.4.1微小杂物的去噪处理 (23) 2.4.2实验结果分析 (24) 2.5绿色作物冠层覆盖率的自动分析 (24) 2.6实验结果分析 (25)