[发明专利]一种果树冠层光合量模拟计算方法及果树剪枝模拟系统

说明书

本发明涉及一种果树冠层光合量模拟计算方法及果树剪枝模拟系统。方法包括：S1将果树三维模型中各叶片进行面片化；S2进行初步分区，以得到由果树冠层顶部到底部的多个果树冠层初始分区；S3基于各果树冠层初始分区中的面片占总面片数量的占比，对各果树冠层初始分区进行重分区，得到各果树冠层初始分区各自对应的多个果树冠层子分区；S4模拟光线照射果树三维模型；S5获取光线对各果树冠层子分区的照射情况；S6获取各存在光线照射的果树冠层子分区内的各面片的照射情况；S7计算得到果树冠层的总接收光强，并基于总接收光强计算得到冠层的潜在光合量。本发明可对果树剪枝进行模拟，且可对剪枝后果树的光合效果进行模拟和量化计算，且减少了计算量。

技术领域

本发明属于果树剪枝技术领域，具体涉及一种果树冠层光合量模拟计算方法及果树剪枝模拟系统。

背景技术

果树修剪是剪除果树营养器官的一部分，以调整树冠结构和更新枝类组成的技术措施，是一种有效提高果树生产效率的果树栽培管理技术。对于不同的树种、环境和季节，所采用的修剪技术是不尽相同的。对于同一植株的修剪，出于栽培目的的不同，也有多种修剪技术可供选择。正确的果树修剪能促使果树形成坚实的树体骨架、保证树体的合理结构以充分利用资源、维持树体营养生长与生殖生长的平衡。此外，良好的树形还能减少病虫害的发生，也便于果园的管理。但在真实果树上进行修剪具有不可逆性、不可重复性、需较长时间才能看到修剪效果等缺点的实际问题。

目前，存在一些模拟果树剪枝修型的智能系统。例如申请号为CN201310187859.3的中国发明专利，其提供一种三维交互式果树虚拟修剪方法，方法包含步骤：S1、对拟进行修剪的果树三维模型进行预处理；S2、对预处理后的果树三维模型建立修剪操作规则；S3、依据修剪操作规则建立可修剪部位的包围盒；S4、依据可修剪部位的包围盒进行实时修剪操作；S5、依据实时修剪操作的结果进行修剪效果模拟。该发明解决了在真实果树上进行修剪具有不可逆性、不可重复性、需较长时间才能看到修剪效果等缺点的实际问题，让使用者能够在计算机上即可进行各种果树修剪技术的演练操作，并且直观、形象地将修剪后果树的形态变化立刻展现出来。但其仍无法对剪枝后果树的光合效果进行模拟和量化计算。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明提供一种果树冠层光合量模拟计算方法及果树剪枝模拟系统，本发明可对果树剪枝进行模拟，且可对剪枝后果树的光合效果进行模拟和量化计算，且减少了模拟量化计算过程中的计算量。

本发明采用以下技术方案：

本发明实施例第一方面提供一种果树冠层光合量模拟计算方法，包括步骤：

S1、将果树三维模型中各叶片进行面片化；

S2、对果树冠层进行初步分区，以得到由果树冠层顶部到底部的多个果树冠层初始分区；

S3、基于各果树冠层初始分区中的面片占总面片数量的占比X，对各果树冠层初始分区进行重分区，以得到各果树冠层初始分区各自对应的多个果树冠层子分区；

S4、模拟光线照射果树三维模型；

S5、获取光线对各果树冠层子分区的照射情况；

S6、获取各存在光线照射的果树冠层子分区内的各面片的照射情况；

S7、基于存在光线照射的果树冠层子分区内的各面片的照射情况，计算得到果树冠层的总接收光强，并基于总接收光强计算得到冠层的潜在光合量。

作为优选方案，步骤S2中，对果树冠层进行初步分区，以得到由果树冠层顶部到底部的上果树冠层初始分区、中果树冠层初始分区、下果树冠层初始分区，所述上果树冠层初始分区、中果树冠层初始分区、下果树冠层初始分区的高度相等。

作为优选方案，步骤S3中：

若X＞第一预设值，则将该果树冠层初始分区重分区为各果树冠层子分区内面片数均不大于第三预设值为止；