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西部林业科学 2022年第4期51卷 116-124,133页

作者：许易梅刘红昌徐松陈伟宋章平贵州大学农学院贵州贵阳550025 贵州省药用植物繁育与种植重点实验室贵州贵阳550025 贵州省三滴水农业劳务服务有限责任公司贵州贵阳550309

白木通具三小叶的特殊复叶结构为叶面积的测量增加了工作难度。为研究4份白木通种质叶形特征,构建白木通的最优叶面积预估模型,以快速、便捷、准确地测定白木通叶面积。以木通科木通属植物白木通作为研究对象进行叶片形态分析和叶面积... 详细信息

白木通具三小叶的特殊复叶结构为叶面积的测量增加了工作难度。为研究4份白木通种质叶形特征,构建白木通的最优叶面积预估模型,以快速、便捷、准确地测定白木通叶面积。以木通科木通属植物白木通作为研究对象进行叶片形态分析和叶面积模型反演及验证,采集4份种质(含36个个体)的360张复叶,测量小叶的叶柄长、叶长、叶宽、叶面积、叶形指数及复叶的叶柄长,进行差异分析,比较各种质的叶形差异;基于决定系数(R^(2))、均方根误差(RMSE)、RE(相对误差)筛选建模叶形指标和模型类别,分别建立小叶和复叶叶面积的综合反演模型并进行验证。结果显示:4份白木通种质间各小叶叶形指标存在显著差异;以小叶LL×LW为自变量构建的反演模型:y=-0.0018 x^(2)+0.7021 x+0.0922对4份种质的小叶叶面积预估能力较好,R^(2)、RMSE和RE分别为0.955、1.006 cm^(2)和8.208%;以顶叶LL×LW为自变量构建的反演模型:y=1.5739 x+0.597对4份种质的复叶叶面积预估能力较好,R^(2)、RMSE和RE分别为0.935、4.295 cm^(2)和11.779%。研究结果可为白木通种质叶面积的测定提供一种低成本、简单、快捷、准确的方法。

关键词：白木通叶形特征叶面积模型

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基于三维数字化技术和网格变形的小麦植株建模方法研究

基于三维数字化技术和网格变形的小麦植株建模方法研究

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作者：郑晨曦西北农林科技大学

学位级别：硕士

小麦的三维形态结构直接表征了其品种遗传特征-环境-栽培措施的互作关系,但因其植株冠层叶片众多、叶片空间姿态多样化,快速、准确地实现小麦形态结构表型参数的提取和三维建模一直是具有挑战性的研究课题。本文以冬小麦为例,围绕小麦... 详细信息

小麦的三维形态结构直接表征了其品种遗传特征-环境-栽培措施的互作关系,但因其植株冠层叶片众多、叶片空间姿态多样化,快速、准确地实现小麦形态结构表型参数的提取和三维建模一直是具有挑战性的研究课题。本文以冬小麦为例,围绕小麦形态结构表型特征参数的精确提取和突出品种细节特征差异的三维建模方法进行研究,并结合VR(Virtual Reality)进行虚拟交互应用。以期为小麦形态结构三维模型构建、3D表型特征解析、基于三维可视化模型的小麦结构功能分析等提供了技术解决方案。论文主要内容和研究结果如下:(1)提出了基于三维数字化技术的小麦形态结构表型特征参数提取方法。首先制定了适用于小麦全生育期的三维数字化数据获取规范,依据该规范实现了小麦植株和器官的高度和长度、粗度、角度等3类共11个常规表型特征参数的精确计算。并进一步提出了定量化描述小麦植株松散或紧凑程度的围度参数,和描述小麦叶片三维空间姿态的叶片宽长比、最大叶宽位比、叶片下垂度、叶片弯曲度和叶片自扭率共5个3D叶形特征参数。结果表明,该方法能便捷、精确地提取小麦植株和器官形态结构表型特征参数;在保持植株原始三维形态结构的前提下,提取的叶长、叶宽、茎长、茎粗、茎叶夹角和叶倾角与实测数据误差较小,R分别为0.93、0.75、0.98、0.93、0.85、0.73。提取的表型特征结果,可进一步从不同尺度对小麦植株进行形态结构特征分析,并计算各参数的品种特征标准值。(2)提出了基于网格变形的小麦三维建模方法。以灌浆期小麦植株为例,结合小麦叶片的3D叶形特征构建了包含典型叶形特征的叶片模板库;在此基础上,提出了基于叶形特征相似度的叶片模板选取策略,并结合ARAP(As-rigid-as-possible)方法实现了叶脉驱动的叶片网格变形。结果表明,方法以小麦骨架数据为输入,结合叶片模板库,即可实现小麦单叶、叶群和植株的三维模型构建。与利用三维数字化获取整株小麦三维数据进行三维重建的方法相比,本方法的重建效率在时间上提升了79.9%。与实测数据相比,利用本方法所构建小麦植株中叶片5个3D叶形参数的最大R,RMSE分别为0.97和0.03,该方法能实现准确还原叶片三维空间姿态的小麦三维建模。(3)研发了小麦品种虚拟互动展示系统。基于重建的不同品种小麦三维模型和提取的表型特征参数,结合LOD(Levels of Detail)技术,数据库知识,Shader技术,人机交互技术,系统集成并通过HTC-vive设备进行展示和互动。系统实现了在群体、单株和器官三个不同尺度的模型展示,通过三维交互和沉浸式体验方式来感受小麦品种差异。结果表明,构建三个层次的小麦LOD能够满足不同尺度和视角的小麦展示。不同品种、不同尺度的小麦虚拟互动展示系统能为农业展示、虚拟教学提供技术支撑,也为虚拟现实、增强现实、数字孪生在农业上的应用提供了新案例。

关键词：小麦三维数字化表型特征参数提取叶形特征三维建模网格变形虚拟现实 LOD

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云南宣威初烤烟叶叶形特征与内在品质的关系研究

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中国烟草科学 2011年第4期32卷 6-9,13页

作者：顾毓敏程森窦玉青解燕刘国刘新民杜咏梅上海烟草(集团)公司上海200082 农业部烟草类作物质量控制重点开放实验室中国农业科学院烟草研究所青岛266101 云南省烟草公司曲靖市公司云南曲靖655000 四川省烟草公司凉山州公司四川西昌615000

为了探索云南宣威烟叶叶形特征与主要化学成分及感官评吸质量的关系,采集云南宣威127份中部烟叶样品,测量烟叶长度、宽度、单叶重,测定主要化学成分含量,并对感官评吸质量进行了鉴定。结果表明,在一定范围内,随叶片长度增加,烟叶总糖、... 详细信息

为了探索云南宣威烟叶叶形特征与主要化学成分及感官评吸质量的关系,采集云南宣威127份中部烟叶样品,测量烟叶长度、宽度、单叶重,测定主要化学成分含量,并对感官评吸质量进行了鉴定。结果表明,在一定范围内,随叶片长度增加,烟叶总糖、还原糖、淀粉含量和糖碱比、氮碱比降低,总氮和总植物碱含量增加。随叶片宽度增加,烟叶总氮含量显著降低。随叶片长宽比减小,烟叶总糖、还原糖、淀粉含量和糖碱比、氮碱比显著升高,总氮和总植物碱含量显著降低。随单叶重增加,烟叶钾含量、氮碱比显著降低。相对而言,叶片长宽比对烟叶感官评吸质量影响最大,其次为烟叶宽度和单叶重。本研究取样范围内,云南宣威烤烟叶片长宽比偏大,可能是影响烟叶内在质量进一步提高的主要限制性因素。

关键词：烤烟叶形特征评吸质量化学成分

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三种刚竹属竹子叶形特征的异速生长分析

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绿色科技 2021年第11期23卷 182-184,191页

作者：姚伟朱强根周必铙赵超柯宇鑫丽水学院生态学院浙江丽水323000

针对淡竹(Phyllostachys glauca)、望江哺鸡竹(Phyllostachys propinqua lanuginosa)和衢县红壳竹(Phyllostachys rutila)3种不同刚竹属竹子,分析了其叶片特征(长、宽、周长、面积)的异速生长关系。结果表明:3种竹子叶片特征的所有异速... 详细信息

针对淡竹(Phyllostachys glauca)、望江哺鸡竹(Phyllostachys propinqua lanuginosa)和衢县红壳竹(Phyllostachys rutila)3种不同刚竹属竹子,分析了其叶片特征(长、宽、周长、面积)的异速生长关系。结果表明:3种竹子叶片特征的所有异速生长关系中,仅叶长和面积的异速生长指数存在竹种间的显著差异,其他叶片特征的异速生长关系在共同斜率下均发生了沿y轴方向和沿共同斜率方向上的显著移动,说明同为刚竹属的3种竹子间叶片特征的异速生长关系较为稳定,但大小发生了变化,整体表现为红壳竹>哺鸡竹>淡竹。

关键词：竹子刚竹属叶形特征异速生长分析

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