2024年09月09日
星期一
近日，农业生态大数据分析与应用技术国家地方联合工程研究中心黄林生教授团队与北京市农林科学院合作，以玉米群体为例，提出基于计算智能的玉米冠层三维建模方法。该项成果以“Three-dimensional modelling of maize canopies based on computational intelligence”为题，发表在中国科学院农林科学大类1区期刊《Plant Phenomics》（DOI: 10.34133/plantphenomics.0160）上，中心硕士研究生吴延东为第一作者，黄林生教授和北京市农林科学院郭新宇教授为共同通讯作者。
研究团队证明，通过群体内3D节单位方位角变化的智能调节使得群体截获更多的光能，最终实现不同品种、密度和环境条件下的玉米群体3D模型构建。此外通过t分布方法构建能够反应品种株型特征的玉米群体3D模型作为初始群体，以直射叶面积比例指标最大化作为优化目标，通过对3D节单位方位角进行迭代计算，实现光资源截获最大化的玉米群体3D模型的构建，进一步引入反思机制从群体整体的宏状态角度优化，并采用网格变形方法实现群体内部叶片微状态的碰撞检测与响应。
图1 迭代过程示意图，红色为进行旋转的3D节单位
图2 利用该方法构建的不同品种和密度玉米群体3D模型侧视图和顶视图
这一研究不仅能够增进对玉米群体3D结构的理解，而且为作物功能结构模型研究提供了新的方法论。该方法是一种面向三维空间作物资源高效利用的群体智能算法，为作物群体资源高效利用研究提供新思路。
新闻链接：http://www.ahu.edu.cn/2024/0415/c15059a333513/page.htm
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