基于分形生成图的树木几何建模方法

利用树木的形态结构特征,采取分形迭代系统构建树木的整体结构形态.用分形元和生成图技术对树木三维形态数据进行抽象分析和记录,并用参数化曲线模拟树木枝条的自然弯曲状态以及在弯曲过程中枝条半径的变化,以实现树木形态结构的三维可视化.     

基于地面激光点云数据的单木三维重建方法

目的 使用地面三维点云数据,提出一种单株树木三维网格模型重建方法,为精准获取测树因子提供技术支撑。 方法 对获取的点云进行预处理,使用k-d树构建近邻关系图,用Dijkstra算法求算出子图的根。检测出有效路径后,使用探测半径计算关键路径。计算树枝骨架,然后对初始骨架进行Bezier曲线半径平滑,得到平滑的骨架,再将骨架连接,使用半径平滑和圆柱拟合减少点云密度小造成的拟合不足的情况,能够最大限度保留树枝的细节。结果 使用3株落叶松点云数据构建了树枝树干表面网格模型,重建了树木三维结构。将树干、树枝的三维网格模型与点云匹配后,效果较好;所构建的模型能够进行细小枝条的重建,而不是模拟细枝,通过观察重建结果,一级枝的重建效果非常好,大的二级枝也能得到很好的展示;整套算法计算快速,计算时间与枝条的复杂程度、连接关系有关。结论 基于关键路径探测的方法能够很好地构建树木的三维网格模型,可以用于单株树木测树因子的精确提取。     

基于参数L系统的三维树木仿真

研究利用参数L-系统对树木进行快速高效三维仿真的方法.首先对树木的抽象模型及参数L-系统进行简要分析,然后利用参数L-系统构建树木的初始骨架,并通过Hermite曲线拟合获取树木的优化骨架,在优化骨架与参数L-系统生成的树枝半径的约束下,利用Frenet标架与相关的三维几何理论重构树木的三维网格模型,同时结合树叶的简化模型完成整个树木三维模型的仿真,最后通过实验验证文中所提方法的可行性.实验证明,所提出的三维树木的仿真方法不仅有效地减少了模型的数据量,且能灵活地模拟各种形态的树木.     

三维迭代函数系统植物模拟

为实现对自然界树木的逼真模拟,以迭代函数系统为基础,定义了三维空间上的变换矩阵,建立了三维植物生成模型,以一组压缩仿射变换生成的图像为例,通过调整已有IFS码的比例系数,可实现树木生长过程的模拟;通过调整IFS码的参数来控制树枝旋转角度,可模拟出树枝受到风力影响时的形态;通过对已有图像变换观察角度,可获得同一树木不同视点生成的图像.研究结果表明:针对性地调整IFS码,可完成自然界树木的逼真模拟.     

植物自卫战

几百条名叫舞毒蛾的毛毛虫爬满一棵树,它们的利嘴贪婪地大吃着嫩绿的叶子,最后剩下光秃秃的树枝。但奇怪的是,这片山毛榉树林中,只有少数树遭到害虫掠食,而大多数树安然无恙,一片郁郁葱葱。科学家发现许多树木等植物面对“来犯之敌”决不是束手待毙的。     

户外场景中的树木三维模型多层显示法

提出了一个能根据视距变化作出有效的多层显示的树木三维建模方法。具体有以下两个步骤:通过投票算法获取树木的三维概形;通过八叉树来实现三维形态的分级多层显示。     

基于自适应差分进化算法的间歇反应动态优化求解

为了求解间歇反应动态优化问题,提出了一种自适应差分进化算法(Self-Adaptive Differential Evolution,SADE)。在SADE算法中,每个个体都拥有自己的控制参数。该算法在对原优化问题进行差分进化搜优的同时,以权重大小来评价各个控制参数的优劣,并以加权控制参数作为控制参数的进化方向,实现其自适应调整。结果表明SADE算法收敛速度快、求解精度高。将SADE算法应用于两个典型的间歇反应动态优化问题中,取得了较好的优化效果;同时,分析了时间离散度对优化结果的影响。     

基于UDP的图像传输控制参数的自适应算法

研究了基于UDP的图像传输机制及其控制参数的自适应算法.基于UDP的图像传输机制采用两个独立的异步信道(内容信道和控制信道)完成图像的传输,控制信道通过对传输结果进行分析,得到合适的控制参数,系统通过控制参数控制内容信道的传输.根据网络时延、丢包率、连续丢包次数等环境参数的变化,系统自动调整图像的压缩算法、数据包大小和数据重发次数等控制参数,使图像的传输速度和传输质量达到理想状态.试验证明,计算得到的控制参数的最优值与实际测量得到的最优值结果非常接近.     

公路旁树木根际土壤过氧化氢酶活性的调查

该文对净月区公路旁树林内不同地点不同树木的根际土壤,应用滴定法测定其过氧化氢酶活性。结果表明树林里不同地点不同植物根际土壤中过氧化氢酶活性存在较大差异。     

蚁群算法优化PID的废水优化控制

根据废水优化控制系统的特点,提出蚁群算法优化PID的废水优化控制方案.建立目标优化函数,采用蚁群算法对废水优化的PID控制参数进行在线整定,给出蚁群算法优化PID的控制参数设计方案,并对废水优化控制效果进行了仿真测试.仿真结果表明,该方案可以适应外界环境的变化,在较短时间内能有效控制超调量,增强了废水优化控制系统的鲁棒性,废水优化控制精度优于传统方法.     

造林密度对近熟期鹅掌楸生长和材质的影响

【目的】为了培育鹅掌楸优质用材林和特用林,研究了不同造林密度对近熟期鹅掌楸用材林林分生长和材质的影响,为在亚热带山地培育不同经营目标的鹅掌楸,确定其营林措施提供科学依据。【方法】利用设置在江西分宜的鹅掌楸实验林,对3种不同造林密度的25年生鹅掌楸生长性状和木材物理力学性能等主要指标进行了测定和分析。【结果】造林密度对鹅掌楸的胸径、单株材积、径阶分布和木材气干密度的影响达到极显著水平; 对冠幅面积、树高4 m处直径、年轮宽度、木材基本密度和抗弯强度的影响达到显著水平; 对树高、通直度、第1侧枝粗度、第1侧枝角度、枝下高、蓄积量、硬度、抗弯弹性模量和顺纹抗压强度影响不显著。造林密度833株/hm²时鹅掌楸单株材积均值最大,可生产中大径材; 造林密度为1 111株/hm²时林分蓄积量最大,有较高的经济效益; 造林密度为1 666 株/hm²时,鹅掌楸木材基本密度、气干密度和抗弯强度最大,可保证木材材质。【结论】造林密度较大时,利弊兼而有之。若允许间伐,可以采用高密度造林,在第11～15年和第21～25年内进行间伐可提高大径材出材率。     

利用腐生线虫加速替代疫木中松材线虫种群数量研究

【目的】筛选在疫木中容易定殖且能够加快树体内松材线虫种群消退的腐生线虫,在媒介昆虫羽化前大幅减少疫木中松材线虫种群数量,使得松材线虫病害的传播得到有效控制。【方法】从安徽、四川和江苏3省的部分疫区采集的疫木中分离获得8种腐生线虫。将8种腐生线虫以1、2、4倍于木块中松材线虫数量的接种量接种至疫木块中,以接种无菌水的木块为对照,分别置于15和25 ℃下培养15和30 d,分离并计数疫木块中松材线虫和腐生线虫的种群数量,分析不同接种量及温度下,接种腐生线虫对疫木中松材线虫种群数量的影响。野外条件下,将8种腐生线虫接种至松材线虫病疫木段中,接种量为2.0×10⁵~2.5×10⁵条,以接种无菌水的木段作为对照。120 d后钻取木样,150 d后捕获松墨天牛并收集蛹室周围木样,分离并计数木样中的松材线虫数量,比较接种前后疫木内松材线虫数量的变化,分析腐生线虫对疫木整体、天牛及蛹室周围携带的松材线虫种群的影响。【结果】室内接种试验表明,15 ℃培养时,在第30 天接种量为4倍的虫株JHS2处理组和接种量为1倍的虫株JHS4处理组能显著降低松材线虫的数量。25 ℃条件下培养的第15 天,3种不同接种量的虫株JHS4处理组中松材线虫减少率均显著高于对照。培养 30 d后,接种量为4倍的虫株JHS4处理木块中松材线虫减少率显著高于对照,为对照的2.9倍。野外接种试验结果表明接种虫株JHS4能加速木段内松材线虫的消亡,与对照相比,木段整体松材线虫的减少率为96%,显著高于同期对照(74%);此外,所有处理组的蛹室周围木样和羽化天牛所携带的松材线虫量均低于对照。其中,虫株JHS4处理组蛹室周围木样和羽化天牛携带的松材线虫数量最低,每克蛹室木样中携带松材线虫的数量仅为20 条,平均每头天牛携带松材线虫的数量为132条。【结论】腐生线虫能够加快疫木中松材线虫种群消退,可影响天牛蛹室及天牛所携带的松材线虫数量。利用腐生线虫对疫木中松材线虫具有一定的生防潜力,将其应用于松材线虫病的疫木除治具有技术可行性和广阔前景。     

自然树木风吹效果的分形模拟

为了使生成的植物图像更加形象逼真,文章给出了在分形的递归过程中,调用随机函数来模拟自然界中树木的方法和用Turbo C编写源程序。并能通过改变每根树枝负重的大小来偏离原方向一角度(负重越大,偏角越小)来实现树木的风吹效果。论文中还将随机性引入L系统,并给出了生成随机数的算法。     

石灰岩山地中侧柏、油松混交林的生物量

采用森林收获法中的平均木法,在石灰岩山地侧柏和油松各组的混交林和纯林中分径级对等地选择标准木,建立数学模型,估测各标准地每公顷林分的生物量;在灌木和草本植物中利用面积比例的方法,测定不同林分中灌草层的生物量.同时分析了石灰岩山地中混交试验林及其纯林中乔木层和林下植物的现存生物量状况.结果表明:混交林中乔木层生物量小于侧柏纯林和油松纯林的生物量;混交林中灌草层的生物量小于侧柏纯林和油松纯林的生物量;然而混交林的总生物量大干侧柏纯林和油松纯林的总生物量.     

基于多元统计分析的南方红豆杉幼林修枝技术

为优化南方红豆杉幼林修枝技术,以福建省13年生南方红豆杉为研究对象,分析修枝木的树高、胸径与修枝强度对修枝2年后的林木生长与干形形质的影响。采用主成分聚类分析方法,依据参试的31株南方红豆杉单木修枝后的生长及形质性状的综合得分值进行系统聚类,确定最优的修枝木类群,估算最优类群总体参数,实现目标树修枝精确且优化。结果表明:修枝对单株材积和形数的影响随着修枝时间推移而变大; 2年后修枝木的树高、胸径与修枝强度对修枝后的生长与干形形质有着显著影响,进行目标树选择与修枝强度优化十分必要。在99%置信区间内,南方红豆杉目标树合理的修枝强度(相对高)为0.272 9～0.319 1,目标树要求树高501.55～527.45 cm,胸径11.93～13.56 cm。     

基于智能预测的力/位混合控制方法

针对机器人在形状未知接触环境表面上进行柔顺力控制问题,在传统的力/位混合控制模型中采用一种智能预测算法,此算法通过三种预测因子预测并调整未来采样时刻的力/位混合控制模型中的期望轨迹,并考虑环境曲率和刚度变化的特点.为了验证预测算法的有效性,构建了开放式的机器人力控制系统,在不同期望力、不同跟踪速度下对非规则受限表面进行了力控制实验研究,分析了受限系统中未知环境参数对接触力的影响.实验结果证明该方法对未知接触环境的变化具有较强的适应能力.在实验条件下,稳定状态下的力控制误差可以控制在3%之内.     

一种利用数据库字段有效位数实现的数字水印技术

文中对关系数据库中的数字水印技术和算法做了介绍,并结合数字通信技术中的差错控制理论,通过在数据库中数值型字段值的有效位数中嵌入水印信息的方式,提出了一种将具有实际意义的水印信息嵌入到关系数据库中的数据库数字水印算法。实验结果和理论分析均表明,本算法针对关系数据库的特性,具有鲁棒性强、隐蔽性好、可借助改变参数取值调节可嵌入的信息量等特点。本算法对于保护关系数据库的版权具有现实意义。     

基于模糊算法垂直泊车转向控制策略的研究

为提高自动泊车的精度和安全性,分析了垂直泊车的运动特性,以车辆的初始位置及泊车过程中的转向角控制为关键参数,建立了自动垂直泊车的运动模型.在Simulink环境中建立了基于模糊算法的垂直泊车转向控制仿真模型,生成了模糊规则,分析了车辆初始位置、初始角度、初始运动速度对车辆运动轨迹的影响.仿真结果显示,改变初始坐标及初始角度都会影响自动垂直泊车入库效果,确定了一次性顺利入库的最小初始位置,该数值可用来设计最紧凑停车库.该模糊算法控制灵敏且无超调.     

一种时延约束的多共享组播树构造算法

该文提出了一种时延约束的多共享组播树构造算法,以解决多点到多点组播路由情况下单棵共享树无法满足时延约束的问题。该算法构造覆盖所有源节点和目的节点子集的多棵共享树以满足时延约束的要求,并通过减少共享树个数降低管理开销。该算法计算以每个节点为中心的共享树所能达到的目的节点的子集,将原问题转换为集合覆盖问题,并采用基于矩阵的启发式算法进行求解。仿真实验将该算法和同类算法进行比较,结果表明该算法在不增加管理开销和中心数的情况下,有效地减少了运行时间。     

蚁群聚类分析在防火树种分类中的应用

应用蚁群算法聚类分析,以福建省37种针阔树种的10个防火性能为分类因子,将防火树种分成6类。在Matlab环境下仿真实现,分类结果表明分类达到理想的效果,总体符合生产实践,从而验证蚁群算法聚类分析在防火树种分类中的应用效果,为森林生态系统建模提出一种新的思路和方法。