基于虚拟植物的冠层对光合有效辐射截获能力分析方法

摘要

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。

主权项

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，其特征在于：包括以下步骤：步骤10：采用虚拟植物建模工具软件建立自然生长形的植物精细三维模型，并对自然生长形的植物精细三维模型进行整型修剪，形成不同冠型的植物精细三维模型；步骤11：根据生长区地理位置和气候条件，采用相关天文参数计算算法，计算得出不同时刻的太阳高度角、太阳方位角和冠顶辐射强度；步骤12：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，计算每片叶上总的PAR值，从而得到不同时刻冠层PAR空间分布和整个冠层平均PAR值；步骤13：结合单叶光合作用模型，计算不同冠层的净光合速率；步骤14：反复对植物模型进行整型修剪，从日尺度的冠层平均PAR值、PAR空间分布和平均净光合速率三方面分析冠层对PAR的截获能力。