基于三维空间结构和光线追踪算法的树木冠层光分布研究

项目名称： 基于三维空间结构和光线追踪算法的树木冠层光分布研究

项目编号： No.31400623

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 农业科学

项目作者： 华净

作者单位： 中国科学院自动化研究所

项目金额： 23万元

中文摘要： 树木冠层的光分布对光合作用有着非常大的影响，传统的林冠光分布研究多建立于简单的经验公式之上，而忽略了树木具体的形态，因此存在精度有限、推广性差等问题。随着计算技术的发展，基于三维形态和光线追踪算法、器官尺度上的冠层光分布研究逐渐开展起来，但由于计算能力的限制，此前多见于对作物的研究。本项目拟将这种方法推广到林业上，用于复杂树木的光分布计算。利用GPU的并行计算能力实现光线追踪的快速计算，利用虚拟植物模型进行光分布算法的探索和稳定性分析，用三维扫描仪获取实际树木的三维结构并进行算法校准，最终构建出能够在林业领域获得应用的光分布算法和软件系统。本项目的实施能够为林学的发展提供新的研究手段，具有一定的创新性。

中文关键词： 树木冠层；光分布；植物模型；光线追踪；

英文摘要： Photosynthesis of a plant is dramatically influenced by the light distribution in canopy. Traditionally, light distribution in tree canopy is described using some simplified equations, while 3D structure of tree is completed ignored. This leads to some dr

英文关键词： Tree Canopy；Light Distribution；Plant Modelling；Ray Tracing；