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公开(公告)号：CN105701313B
公开(公告)日：2018-09-18
申请号：CN201610100946.4
申请日：2016-02-24
Applicant: 福州大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明涉及一种多层数据结构的虚植物冠层光合有效辐射分布模拟方法，包括以下步骤：建立虚拟植物模型并创建高逼真度及复杂度的虚拟植物场景；采用相关天文参数法或实地测量法收集植被冠顶光合有效辐射强度值；采用启数据结构方法依次构建虚拟植被场景单株树木几何模型、场景及地形三个层级数据结构；创建太阳直射和天空散射PAR光线矢量平面，分别采用蒙特卡洛光线跟踪算法和龟壳算法依次跟踪光线平面上各光线矢量，并对场景、单树、及地形三级数据结构分别进行遍历，判断光线与三角面片是否相交，统计各三角面片天空可见率，计算各三角面片太阳直射PAR和天空散射PAR，得到虚拟植物冠层PAR三维空间分布模拟结果。
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公开(公告)号：CN103900501B
公开(公告)日：2016-09-07
申请号：CN201410114451.8
申请日：2014-03-26
Applicant: 福州大学
Inventor： 邹杰
IPC: G01B11/28
Abstract: 本发明涉及一种用于评估植被冠层聚集效应的间隙大小分布方法，该方法收集植被冠层冠底间隙大小分布数据，创建测量间隙大小分布曲线Fm和冠层要素随机分布条件下的间隙大小随机分布曲线Fr；当Fm中间隙大小类型大于设定参数时，移除Fm中最大的一个间隙大小类型，创建新的曲线Fm及其对应的Fr，否则计算终止；开始间隙大小移除循环，当Fm中间隙大小类型数量大于默认参数，或者两次‑ln[Fm(0)]之差大于默认参数，或者Fm曲线位于Fr曲线上时，循环继续，当循环终止时得到Fmr；以Fm和Fmr数据为基础计算得到植被冠层聚集指数。该方法可大幅度提高方法的稳定性及可靠性，为植被冠层叶面积指数地面测量及冠层聚集效应定量评估提供基础参数。
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公开(公告)号：CN103425851B
公开(公告)日：2016-02-03
申请号：CN201310399119.6
申请日：2013-09-05
Applicant: 福州大学
Abstract: 本发明涉及一种基于三维虚拟植物的造林密度优化分析方法，其特征在于，包括以下步骤：S10：获取目标造林树种的形态结构特征参数；S11：在拟造林地的三维数字地形基础上，把该树种三维模型放置于三维数字地形上；S12：采用计算机图形学中的光线跟踪算法计算出不同种植密度的林分群体冠层在不同生长阶段的透光率和日平均透光率；S13：分析不同生长阶段林分的透光率是否合理；若合理，则输出种植密度、种植点配置方式、行距、株距和行向；若不合理，则重复步骤S11、S12和S13，直至合理。本发明能够为造林设计提供定量分析工具，为农业技术推广提供直观、形象的辅助工具，促进林区可持续经营和丰产、增收。
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公开(公告)号：CN106124049A
公开(公告)日：2016-11-16
申请号：CN201610444381.1
申请日：2016-06-20
Applicant: 福州大学
Inventor： 邹杰
IPC: G01J3/28
CPC classification number: G01J3/2823 , G01J2003/2826
Abstract: 本发明涉及一种植被冠层多光谱成像系统的实现方法，首先改造单反相机使其具备近红外波段成像能力，将相机置于云台及三脚架，转动云台至设定天顶角及方位角方向，安装鱼眼镜头或长焦、定焦镜头，并在镜头上安装滤镜，使相机在近红外单个波段或者可见光及近红外两个波段或多波段成像，按照设定方案完成多个天顶角及方位角方向冠层多光谱成像。之后将收集的植被冠层多光谱影像进行分类，并以分类影像为基础计算植被冠层木质总面积比参数、聚集指数及光合有效辐射分布。本发明无需对植被冠层破坏性采样、人力物力投入小、可以解决传统光学测量方法存在的误差大、效率低等问题，可应用于植被冠层木质总面积比参数、聚集指数及光合有效辐射分布测量。
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公开(公告)号：CN106124049B
公开(公告)日：2017-11-07
申请号：CN201610444381.1
申请日：2016-06-20
Applicant: 福州大学
Inventor： 邹杰
IPC: G01J3/28
Abstract: 本发明涉及一种植被冠层多光谱成像系统的实现方法，首先改造单反相机使其具备近红外波段成像能力，将相机置于云台及三脚架，转动云台至设定天顶角及方位角方向，安装鱼眼镜头或长焦、定焦镜头，并在镜头上安装滤镜，使相机在近红外单个波段或者可见光及近红外两个波段或多波段成像，按照设定方案完成多个天顶角及方位角方向冠层多光谱成像。之后将收集的植被冠层多光谱影像进行分类，并以分类影像为基础计算植被冠层木质总面积比参数、聚集指数及光合有效辐射分布。本发明无需对植被冠层破坏性采样、人力物力投入小、可以解决传统光学测量方法存在的误差大、效率低等问题，可应用于植被冠层木质总面积比参数、聚集指数及光合有效辐射分布测量。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN103983230B
公开(公告)日：2016-09-07
申请号：CN201410231714.3
申请日：2014-05-29
Applicant: 福州大学
Inventor： 邹杰
IPC: G01B21/28
Abstract: 本发明涉及一种地面叶面积指数间接测量的验证方法。该方法：首先，建立虚拟植物几何模型库和虚拟植被场景库；设计观测方案，在虚拟植被场景中依据各地面LAI间接测量方法原理及观测方案开展模拟实现，形成模拟数据库；统计场景内木质组分和树叶三角面片面积总和，得到场景LAI、WAI、PAI、木质总面积比参数、冠层基本组分及木质组分聚集指数真实值；计算各LAI测量方法模拟结果，并以场景真实值作为模拟计算结果验证参考值，改进现有的地面LAI间接测量方法，并将其在虚拟植被场景库中模拟实现，并多次循环，得到最终的地面LAI间接测量方法。本发明无需对植被破坏性采样、人力物力投入小，大幅度提高验证效率、精度及可扩展性。
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公开(公告)号：CN102708254B
公开(公告)日：2014-04-09
申请号：CN201210154932.2
申请日：2012-05-18
Applicant: 福州大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明涉及一种基于虚拟植物的冠层对光合有效辐射截获能力分析方法，包括以下步骤：建立自然生长形的植物精细三维模型，并对其进行整型修剪，形成不同冠型的植物精细三维模型；采用天文参数计算法，得出冠顶辐射强度；分别采用光线跟踪算法和龟壳算法模拟冠层太阳直射PAR空间分布和天空散射PAR空间分布，计算每片叶的PAR值，得到不同时刻冠层PAR空间分布和平均PAR值；结合光合作用模型计算不同冠层的净光合速率；反复进行整型修剪，从日尺度的冠层平均PAR值、PAR空间分布和平均净光合速率分析冠层对PAR的截获能力。该方法有利于对植物冠型的科学合理性进行定量分析，进而实现科学合理地对植物进行整型修剪或株型设计。
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公开(公告)号：CN102708254A
公开(公告)日：2012-10-03
申请号：CN201210154932.2
申请日：2012-05-18
Applicant: 福州大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明涉及一种基于虚拟植物的冠层对光合有效辐射截获能力分析方法，包括以下步骤：建立自然生长形的植物精细三维模型，并对其进行整型修剪，形成不同冠型的植物精细三维模型；采用天文参数计算法，得出冠顶辐射强度；分别采用光线跟踪算法和龟壳算法模拟冠层太阳直射PAR空间分布和天空散射PAR空间分布，计算每片叶的PAR值，得到不同时刻冠层PAR空间分布和平均PAR值；结合光合作用模型计算不同冠层的净光合速率；反复进行整型修剪，从日尺度的冠层平均PAR值、PAR空间分布和平均净光合速率分析冠层对PAR的截获能力。该方法有利于对植物冠型的科学合理性进行定量分析，进而实现科学合理地对植物进行整型修剪或株型设计。
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公开(公告)号：CN105701313A
公开(公告)日：2016-06-22
申请号：CN201610100946.4
申请日：2016-02-24
Applicant: 福州大学
IPC: G06F17/50
CPC classification number: G06F17/5036 , G06F17/30241
Abstract: 本发明涉及一种多层数据结构的虚植物冠层光合有效辐射分布模拟方法，包括以下步骤：建立虚拟植物模型并创建高逼真度及复杂度的虚拟植物场景；采用相关天文参数法或实地测量法收集植被冠顶光合有效辐射强度值；采用启数据结构方法依次构建虚拟植被场景单株树木几何模型、场景及地形三个层级数据结构；创建太阳直射和天空散射PAR光线矢量平面，分别采用蒙特卡洛光线跟踪算法和龟壳算法依次跟踪光线平面上各光线矢量，并对场景、单树、及地形三级数据结构分别进行遍历，判断光线与三角面片是否相交，统计各三角面片天空可见率，计算各三角面片太阳直射PAR和天空散射PAR，得到虚拟植物冠层PAR三维空间分布模拟结果。
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公开(公告)号：CN103366068B
公开(公告)日：2015-10-14
申请号：CN201310318520.2
申请日：2013-07-26
Applicant: 福州大学
Abstract: 本发明公开了一种虚拟园林植被景观交互式设计方法，它属于现代农业技术和园林景观规划领域。其特征在于：首先获取常见园林植物形态结构特征参数，采用虚拟植物技术建立真实感和艺术造型的三维植物模型库；然后建立园林硬质景观的三维场景，根据园林景观植物功能分区和植物的点植、丛植、行植和片植的基本分布方式，交互式配置景观要素模型，生成三维基本园林景观场景；用鼠标、键盘交互式地选择、移动、旋转、缩放等操作修改模型的属性和空间位置，通过滑动条调整种植密度，直至生成逼真三维园林植被景观。本发明利用虚拟场景的直观性、计算机交互性，使园林植物景观设计易用化，有利于发挥人类视觉审美功能，提高园林植被景观设计的合理性和艺术性。
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