基于虚拟植物冠层的直射光合有效辐射三维分布模拟研究  

Modelling the 3D distribution of photosynthetically active radiation of direct solar radiation based on virtual plant canopy

作　　者：邹杰[1] 林郁欣[1] 陈崇成[1] 唐丽玉[1] 

机构地区：[1]福州大学空间数据挖掘与信息共享教育部重点实验室福建省空间信息工程研究中心,福建福州350002

出　　处：《福州大学学报（自然科学版）》2011年第6期838-844,共7页Journal of Fuzhou University(Natural Science Edition)

基　　金：国家自然科学基金资助项目(41001203;30972299);福建省自然科学基金资助项目(2011J05108);福州大学科技发展基金资助项目(2010-XQ-15);福州大学科技启动经费基金资助项目;福建省教育厅科研资助项目(JA10042);国家重点基础研究发展计划项前期研究专项基金资助项目(2009CB626310)

摘　　要：利用野外调查数据和已有文献资料形成典型杉木生长发育文法规则,以LSTree单树建模软件平台为基础构建单株杉木和虚拟森林场景,采用八叉树数据结构和光线跟踪算法模拟冠层任意三维位置太阳直射PAR三维分布.研究发现:光面求交次数及计算时间受植物模型及虚拟森林场景组织方式影响显著;光线投射平面其投放密度不仅影响着模拟效率,其还对模拟精度带来不同程度的误差;冠层任意三维位置PAR均呈现非均匀分布.The L-system rules of fir was reasoned from field survey and existing data together,and further used as an input for isolated fir canopy and virtual forest scene modeling under LSTree software platform.The 3D distribution of（photosynthetically active radiation） in plant canopies was achieved by using octree data structure.Results show that the number of intersects between light and triangles and time needed for modeling were affected largely by data structure type of isolated tree model and virtual forest scene;the light intensity of light projection plane not only influenced modeling efficiency,but also brought about the error of modeling;the value of PAR was unevenly distributed within virtual canopies.

关 键 词：植物冠层 光合有效辐射 虚拟植物 光线跟踪算法 

分 类 号：TP391.9[自动化与计算机技术—计算机应用技术]