虚拟水稻—基于形态结构和生理生态并行的模拟分析.pdf

福建农林大学
硕士学位论文
虚拟水稻—基于形态结构和生理生态并行的模拟研究
姓名:何俊
申请学位级别:硕士
专业:生物化学与分子生物学
指导教师:林文雄;何华勤
20060401
艚刻碟糕轹叶疋小��.天天使学位�弦�论文作者亲笔签名:伍使肿�唬�Γ�衫人妒炒独创性声明论文使用授权的说明工�本人声明,所呈交的学位�弦�论文,是本人在指导教师的指导下独立完成的研究成果,并且是自己撰写的。尽我所知,除了文中作了标注和致谢中已作了答谢的地方外,论文中不包含其他人发表或撰写过的研究成果。与我一同对本研究做出贡献的同志,都在论文中作了明确的说明并表示了谢意,如被查有侵犯他人知识产权的行为,由本人承担应有的责任。、使用学位�弦�论文的规定,即学校有权送交论文的复印件,允许论文被查阅和借阅;学校可以公布论文的全部或部分内容,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。保密,在年后解密可适用本授权书。不保密,本论文属于不保密。学位�弦�论文作者亲笔签名:期口..�、
摘要随着计算机图像处理能力不断提高和完善,虚拟现实���������虺���际踉诮逃�⒐ひ怠⑴┮怠⑸桃怠⒁搅频雀鞲隽煊虻挠τ迷嚼丛焦惴骸1疚�在水稻生长发育的大量田间数据的基础上,结合计算机的可视化技术与动画技术,构建了水稻生长发育的动态模型,以期待为今后的株型设计、遗传育种与作物栽培管理等提供理论依据。本文基于植物的结构与功能反馈机制,以生长周期��为时间步长,叶元为结构单元,建立了水稻生长的生理生态功能与形态结构并行的模拟模型。模型分成发育模块、同化物生产模块、同化物分配和积累模块、器官形态构建模块等几个子模块。基于水稻生长过程中叶元数增加与积温变化呈线性相关关系,发育模块进行水稻生育进程的预测;基于水稻地上部同化物生产与叶面积变化关系,同化物生产模块进行同化产量的估算;同化物分配模块,根据每个生长期各器官鲜重的比例关系,确定器官间同化物的如何分配;基于叶片、叶鞘和节间的鲜重与其几何形态关系,器官形态构建模块实现器官几何形态的模拟。以���为编程工具,编写了水稻生长模拟软件����甊��@�盟�竽P�参数,基于��年气象数据,应用该软件构建了水稻生长过程中的形态结构和生理生态并行模拟的模型。在以上的模型基础上,利用�畇���砑��D獬鏊��的仿真模型及动态生长过程。关键词:水稻,形态,生理生态,模拟,模型福建农林大学硕士学位论文
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肥、虚拟剪枝等【�】;三是利用模型建立虚拟农场,使学生和农民在计算机上学第一章研究进展植物模型的建立始于�年代后期,冠层太阳辐射截获理论通常被认为是植物生长模型研究开始的标志。在当时,植物模型主要作为理解植物生理过程,解释植物整体功能的一种手段。比较有代表性的模型有:��等【�看游锢砗突��观点出发,研制了以小时为模拟步长的植物模型;���等��诮�⒌囊孕∈蔽�步长的模型中,除模拟植物生长外,还引入了水分平衡过程,环境因子的影响。我国的植物模拟模型研究起步较晚。���辏�吡林�忍岢鏊�局幽P汀�】��螅�戚昌瀚等【��拷�⒘怂�旧�と绽�D饽P蚏��������,黄耀等【�恳谰葜参铩⒃耘嗉际酢⑻炱�屯寥�个方面的因素,对水稻茎蘖消长进行了动态模拟。由于条件的限制,与植物生理生态模拟相比,植物形态结构模拟一直是植物生长模拟的薄弱环节。近年来,随着计算机软硬件的发展,各种关于可视化模拟的理论和方法的提出,尤其计算机虚拟现实��������技术的不断提高和完善,虚拟植物的研究逐渐发展成为一个新的研究领域,并成为农业信息技术研究的一个热点。��槟庵参锏难芯恳庖�虚拟植物��������褪抢�眯槟庀质���������技术在计算机上模拟植物在三维空间中的生长发育过程,它是以植物个体为对象,具有三维效果和可视化的功能。生成的植物是可以反映现实植物的形态结构、具有真实感的三维植物个体或群体,并能获得植物生理生态过程和形态结构的并行过程的共同结果【��,�。虚拟植物研究可获得植物生长过程中的各参数的动态数据,一改传统农业中难于定量化研究的局面,结合多学科的研究成果,以形象化的形式把研究成果传达给农民和