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《試析基于l-系統(tǒng)果樹根系的計算機模擬》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在學術論文-天天文庫。
1、Y+W2f耶8分類號：UDC7菜黼農(nóng)學院“碩士學位論文基于L_系統(tǒng)果樹根暴隨計算機模擬ComputerModeling：ofFruiterRoOtsBasedonL,System研冗生姓名：相秀萬導師姓名：周建強專業(yè)：農(nóng)業(yè)機械化工程研究方向：計算概鞠碧繁駑機械(紈b2005，勻}5月萊KN農(nóng)掌院壩f1學位論艾捕堅摘要根系是植物的重要組成部分，是植物生長發(fā)育、新陳代謝的主要營養(yǎng)器官，根系的結構是反映根系生長情況的因素之一，研究植物的根系結構對了解植物的生長發(fā)育及其它應用均有重要意義。但由于根生長在地下，準確取樣、測定、觀察存在一定困難，尤其是研究方法欠缺、采樣破
2、壞性大、工作量大，阻礙了根系研究的深入開展。本文從研究節(jié)果根系出發(fā)，在前人實驗結果的基礎上，基于L一系統(tǒng)實現(xiàn)了蘋果樹根系的計算機模擬，該模型能模擬新栽蘋果樹根系在一年內(nèi)的生長發(fā)育過程，包括新根產(chǎn)生、長度變化、直徑變化，以及對新根產(chǎn)生的高峰期的模擬。主要研究內(nèi)容及成果如下：1．根據(jù)果樹根系的生長規(guī)律，提取了L．系統(tǒng)的生成規(guī)則，確定了根系生長所需的參數(shù)(分枝角度，延遲時間)，同時還考慮了由于養(yǎng)分損失所引起的根系形態(tài)結構變化。2．在確定幾何參數(shù)后。由于根系的結構不可能完全一樣，所以在根系參數(shù)中加入了隨機數(shù)，以便更好地反映根系在實際環(huán)境中生長的情況，產(chǎn)生更加逼真的效果
3、。3．基于分形理論和計算機可視化技術，模擬了對不同深度樹穴下新栽蘋果樹根系的生長變化，包括形態(tài)結構變化和生長點動態(tài)變化。4．用直線表示根段時，根系的空間視覺性較差，同時在不同直徑段處階梯現(xiàn)象比較嚴重。用圓柱代表根段，降低了不同直徑下根段的突變問題，同時還實現(xiàn)了根系在三維空間內(nèi)的生長變化。5．建立了用戶控制界面，用戶可以通過改變參數(shù)，實現(xiàn)對模型的控制。通過改變分枝角度，可以實現(xiàn)對其它果樹形態(tài)結構的模擬。通過改變能量消耗參數(shù)，可以實現(xiàn)由于養(yǎng)分損失引起的根系時空上的變化。實際上，只需根據(jù)不同果樹根系的自然特性，適當?shù)眯薷纳L參數(shù)，就可以模擬不同果樹根系的生長過程。同
4、時可以通過改變時間來模擬根系在任一天內(nèi)的生長情況。6．首次將L一系統(tǒng)引入果樹根系的計算機模擬中，事實證明這種方法是完全可行的。關鍵詞：L一系統(tǒng)，分形。生長模擬，根系藁m農(nóng)學院付!I’學位論史AbstractRootisoneoftheimportantcomponentsoftheplantandthemainorganofgrowthandmetabolism．Rootarchitecturereflectstheplantgrowthinaway，SOitisverymeaningfultounderstandplantgrowthandotherappl
5、icationsbystudyingrootarchitecture．Butundergroundrootishardtobesampled，measuredandobservedaccurately,especiallyresearchisatime·consumingworkandlacksofitsmethod．What’Smore，thesampleiseasytObedestroyed。whichblocksthedeepstudyofroot．ThecomputermodelingofapplerootsbasedonL-systemarefulf
6、illedwiththefindingsofotherscholar，whichcarlmodelthegrowthofnewplantedappletreerootwithinayear,includingnewrootproducing，lengthchange，diameterchangeandmodelingoftherootfastigium．Themaincontentsarelistedasfollows：1．Accordingtothedevelopmentprincipleoffruiterroots，theproductionsofL—sy
7、stemaredetermined，andalsothegrowthparameterssuchasramifyangle，delaytime．Besides，therootdevelopmentchangecausedbynutrientlostduringthetransferiSalsotakenintoconsiderition．2．Afterdeterminingtheparameters，randomicityisaddedbecauseofdifferentrootarchitecture，inordertobetterreflecttherea
8、lrootgrowthandbring
