检索结果-内蒙古大学图书馆

基于环境敏感的植物动态生长模型研究

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计算机应用研究 2007年第3期24卷 223-225页

作者：施干卫范菁董天阳浙江工业大学软件开发环境重点实验室浙江杭州310014

在对林学中的植物生长模型和环境模型综合研究的基础上,提出了一个基于环境敏感的植物动态生长模型,并对此模型的原理和实现方法进行了分析和研究,最后通过相应的可视化技术将该模型应用于虚拟森林的动态仿真系统。

关键词： L系统植物模型动态生长模型环境敏感性

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基于动态生长模型的植物根系模拟研究

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西南农业大学学报（自然科学版） 2006年第5期28卷 868-872页

作者：袁可于显平吕伟西南大学计算机与信息科学学院重庆400715 中国民航飞行学院航空工程学院四川广汉618307

围绕基于动态生长模型的植物根系模拟技术展开研究与讨论,在分析了冬小麦根系动态生长模型的基础上,提出了一种利用改进型L系统规则结合动态数据结构的冬小麦根系模拟方法并予以实现。引入了植物根系的“管道模型”,使系统在模拟根系生... 详细信息

围绕基于动态生长模型的植物根系模拟技术展开研究与讨论,在分析了冬小麦根系动态生长模型的基础上,提出了一种利用改进型L系统规则结合动态数据结构的冬小麦根系模拟方法并予以实现。引入了植物根系的“管道模型”,使系统在模拟根系生长的同时,能完成对根系各生长参数的计算,最后能生成根系图形并计算出根系研究所需要的根长、根重、根体积等重要参数,实现了根系生长发育模型和形态发生模型的有机结合。

关键词：根系动态生长模型模拟 L系统动态数据结构

来源：评论

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基于动态生长模型的植物根系模拟研究

基于动态生长模型的植物根系模拟研究

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作者：吕伟西南大学

学位级别：硕士

虚拟植物(virtual plant)就是利用虚拟现实技术在计算机上模拟植物在三维空间中的生长发育过程，它是以植物个体为对象，具有可视化的功能。生成的植物可以反映现实植物的形态结构、具有真实感的植物个体或群体。今天，虚拟植物技术主... 详细信息

虚拟植物(virtual plant)就是利用虚拟现实技术在计算机上模拟植物在三维空间中的生长发育过程，它是以植物个体为对象，具有可视化的功能。生成的植物可以反映现实植物的形态结构、具有真实感的植物个体或群体。今天，虚拟植物技术主要有两个研究方向。第一是单纯的植物外观形态模拟，注重形态的逼真性，不考虑植物的生态生理模型，主要用于商业，娱乐。第二是真实植物生长过程的模拟，强调注重植物学理论的真实性。其虚拟植物模型建立在植物的生态生理原理之上，并同时力求视觉效果的真实性，主要用于农林业的科学研究和教育工作。但是现在的虚拟植物研究中，大多集中在以真实的视觉效果为目的的技术上，而将植物形态发生模型与生长模型有机结合的成果并不多，尤其是虚拟植物根系的研究则更少。现有的根系模拟技术大多只能依靠基于简单规则的形态发生模型生成与植物根系相似的形状，未能结合根系生长模型而体现真实根系的生长发育规律。而且大多仅仅实现了根系的可视化，未能根据根系的生长模型提供根系研究所需要的数据。因此远远不能满足农林业科学研究的需要。本论文主要围绕忠实于植物动态生长模型的植物根系模拟技术展开研究与讨论，在对相关理论进行分析的基础上，提出了利用改进的L系统结合动态数据结构生成植物根系拓扑结构，并引入管道模型计算根系研究所必需的参数，实现了植物生长发育模型和形态发生模型的有机结合。首先，对虚拟植物的现有理论和方法做了较深入的研究分析和对比。在计算机上实现虚拟植物的生长必须有植物的生长模型，按照模型完成的功能和模拟的过程，可以将植物生长模型分为生长机(growthmechanistic)模型和可视化(visualization)模型，生长机模型是根据己知的植物体初始信息及环境因素计算出植物生长过程的各种参数或数据。该模型可以理解为是由生态生理(eco-physiological)与形态发生(morphogenetic)两个模型组成。生态生理模型包括许多具体的生长机理模型，形态发生模型提供植物的形态信息。在形态发生模型方面，目前比较常用的方法包括：分形(fractal)方法，如IFS方法、粒子系统和L系统，以及随机过程方法如双尺度自动机等。形态发生模型和生态生理模型的交互作用，组成生长机模型，能计算出植物在各个生长阶段的生长发育状况。可视化模型利用计算机图形学技术，用二维或三维图形形象地显示植物的生长过程。第二，对植物根系的生理生态特性作了一些研究，特别深入分析了是冬小麦根系的动态生长模型。准确可靠的作物生长模型是应用于农林业的虚拟植物技术的基础，作物生长模型是借助系统科学和计算机技术，根据作物生理学和生态学原理，通过对作物生长发育过程获得的实验数据加以理论概括和数据抽象，作物动态生长模型能够动态模拟作物的生长发育和产量的形成过程，较准确地表达作物生长与环境因子变化之间的关系，还可以通过可控因子来调节作物的生长发育进程，预测特定环境因子下的作物产量等。对植物根系来说，其生长发

关键词：根系动态生长模型模拟 L系统动态数据结构

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改变土壤含水量影响的冬小麦根和冠生长动态模型

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水利学报 2004年第7期35卷 64-69页

作者：杨贵羽罗远培李保国陈晓远中国农业大学资源与环境学院北京100094 中国农科院气象研究所北京100081

本文根据系统动力学原理,以土壤水分为环境因素,冬小麦为研究对象,从植株整体角度建立土壤含水量影响下的冬小麦根、冠生长的动态模型。根、冠作为植株的两大功能互补系统,在不同的土壤含水量作用下,二者产生不同响应,通过模型可定量揭... 详细信息

本文根据系统动力学原理,以土壤水分为环境因素,冬小麦为研究对象,从植株整体角度建立土壤含水量影响下的冬小麦根、冠生长的动态模型。根、冠作为植株的两大功能互补系统,在不同的土壤含水量作用下,二者产生不同响应,通过模型可定量揭示根、冠二者的生长变化规律。本文模拟结果表明:根系生长在分蘖期和拔节期受土壤含水量影响较大;而冠的生长则是在孕穗期到灌浆期影响较明显,但含水量的变化并不改变植株的总体生长规律。

关键词：动态生长模型土壤含水量根冠

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数学理解性学习的条件分析——基于Pirie—Kieren数学理解模型的思考

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中学数学教学参考 2012年第12期 2-4,24页

作者：罗新兵石雪梅陕西师范大学数学与信息科学学院武汉工程大学国际学院

1数学理解动态生长模型简介20世纪末期，“为理解而教学”成为数学教学的一个基本目标．目前，“数学理解”已经成为继“问题解决”之后的又一热点问题，国内外的许多学者都对其进行了研究．总体上看，这些研究大多处于理论层面，少数... 详细信息

1数学理解动态生长模型简介 20世纪末期，“为理解而教学”成为数学教学的一个基本目标．目前，“数学理解”已经成为继“问题解决”之后的又一热点问题，国内外的许多学者都对其进行了研究．总体上看，这些研究大多处于理论层面，少数研究也触及了数学教学实践问题，但尚未从学生的角度对数学理解性学习的条件进行研究．因此，本文基于Pirie—Kieren的数学理解动态生长模型，从学生的角度出发，分析和讨论学生在数学理解性学习过程中应具备的条件以及该模型对数学教学的启示．

关键词：数学理解学习过程理解模型动态生长模型数学教学教学实践国内外学生

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蜡晶絮凝体非线性生长行为对含蜡原油流变性的影响规律

蜡晶絮凝体非线性生长行为对含蜡原油流变性的影响规律

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作者：习向锐东北石油大学

学位级别：硕士

我国盛产含蜡原油,其具有低温流动性差、流变性复杂的显著特点。在管输过程中,伴随着温度的降低以及持续的动态剪切作用,蜡晶不断成核析出、并相互连接生长形成絮凝结构,致使含蜡原油流变性发生恶化。开展剪切等外力作用下蜡晶微观形貌... 详细信息

我国盛产含蜡原油,其具有低温流动性差、流变性复杂的显著特点。在管输过程中,伴随着温度的降低以及持续的动态剪切作用,蜡晶不断成核析出、并相互连接生长形成絮凝结构,致使含蜡原油流变性发生恶化。开展剪切等外力作用下蜡晶微观形貌的动态演变规律,并探究其对含蜡原油流变性的影响对于揭示含蜡原油的流变性恶化机制,保障管道安全经济输送具有重要意义。因此,本文以流变测量方法和原位显微观测技术对耦合降温速率和剪切作用下,絮凝体非线性生长行为对含蜡原油流变性的影响规律进行研究。在此基础上,建立蜡晶絮凝体动态生长模型,定量剖析絮凝体非线性生长行为与含蜡原油宏观流变性的关联,具体开展了以下研究工作:首先,利用流变测量方法对改性前后含蜡原油的粘温特性、剪切稀释性、屈服特性以及触变性进行了研究并对测试结果建立了相应的数学模型,通过数学模型能够计算得到测量温度范围内含蜡原油的黏度、屈服值以及所产生的形变等,计算精度在95%左右。为进一步流变机理分析、探索絮凝体非线性生长行为对含蜡原油宏观流变性的影响规律奠定基础。此外,基于改性前后大庆原油的流变数据,制定了大庆油田南一油库外输管道的输油方案,加剂后各月份管道的最优输送温度降幅约8%,最优输送压力降幅约30%。其次,应用原位显微观测方法分析了动态冷却过程中蜡晶絮凝体的非线性生长规律,提取蜡晶絮凝体特征参数,如:颗粒数量、边缘距、平均粒径和分形维数,定量表征其非线性生长行为,揭示其随剪切速率和温度的变化规律。发现随温度的降低,特征参数变化率逐渐减小,絮凝体生长变缓;随剪切速率的增加,参数呈现一定的波动。在此基础上,对化学改性和原油组成对絮凝体非线性生长行为的影响进行了定量分析。相比于大庆原油,加剂庆油和呼伦贝尔原油中蜡晶颗粒数量变化速率分别降低了30.7%和58.9%;粒径变化速率分别升高了43.6%和54.5%。进一步,将显微观测结果与同步流变数据相关联,定量剖析了蜡晶絮凝体非线性生长行为对含蜡原油宏观流变性的影响规律。发现低速剪切作用下,絮凝体具有最大的粒径和边缘距变化速率,具有较好的流变性表现。在高速剪切作用下,絮凝体具有最大的颗粒数量变化速率和最小的边缘距变化速率,形成的胶凝结构具有最大的临界应力和最显著的刚性和弹性结构特征。最后,在流变实验和原位显微观测结果的基础上,基于群体平衡理论、多孔介质和分形理论分别构建了蜡晶絮凝体的动态生长模型。实际应用结果表明,所建立模型的总体平均误差在10%左右,可以较好的预测剪切流场作用下,因碰撞聚集和破碎等微观行为导致的蜡晶絮凝体数量变化。进一步,将蜡晶絮凝体的动态生长过程与流变数据建立定量关联,实现蜡晶絮凝体非线性生长对含蜡原油流变性影响的定量解析。总的来说,本文研究成果不仅有助于加深对含蜡原油复杂流变性机理的认识,也可以用于指导输油管道运行方案的制定。构建的理论模型既具有机理解释功能,也可以应用于预测含蜡原油及其改性后的流变性,从而为含蜡原油流变性机理分析和模型建立提供了新的研究思路。

关键词：含蜡原油流变性原位显微蜡晶絮凝体动态生长模型

来源：评论

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花开期花瓣的形变模拟

花开期花瓣的形变模拟

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作者：涂晓兰浙江大学

学位级别：硕士

花开动画一般是以“手工建模+关键帧”的方式来生成，这样不仅耗时耗力，而且其结果很难符合花生长的植物或生物学规律。为了克服传统方法的这些缺点，我们提出了基于草图的建模和生物驱动模型自动生成花开动画的方法。该方法只需要用... 详细信息

花开动画一般是以“手工建模+关键帧”的方式来生成，这样不仅耗时耗力，而且其结果很难符合花生长的植物或生物学规律。为了克服传统方法的这些缺点，我们提出了基于草图的建模和生物驱动模型自动生成花开动画的方法。该方法只需要用户通过基于草图快速建立花的初始形态模型和最终形态模型，然后就能基于生物学的动态生长模型来自动生成花瓣在花开过程的连续形变。首先在草图界面勾勒花的组成部件花瓣、雌蕊、雄蕊等以及其花开前后两个状态的外形，系统将基于特定花序模式生成花苞和成花模型；然后将两个模型分解为一系列元素，分别进行对比和分析，提取描述花瓣几何模型的生长参数集，建立一个基于生物学的生长函数，以此来指导花瓣的连续变形过程；在变形的过程中，花瓣间必须保持一定的距离，以避免花瓣间的相交。为此我们提出了一种新的快速有效的花瓣碰撞检测算法，在花瓣变形前的每一个时刻，快速检测花瓣间的碰撞情况，并以弹开的方式避免了相邻花瓣间的相交。上述方法不仅避免了传统方法繁琐的手工交互，而且基于生物学的动态生长模型为中间帧的生成提供了比手工交互更准确的控制，因此生成的花开动画更加符合花生长的自然规律，并且操作简单，用户不需要除常识以外的植物学专业知识。本文的主要贡献为： (1)基于草图的建模方式和花开的生物学规律，简化了花的建模以及花开动画制作的流程。 (2)根据生物学原理建立了一个动态生长函数来模拟花开放过程中花瓣的连续变形过程。 (3)提出了一种新的快速有效的算法来检测花瓣变形过程中的相互碰撞。 (4)改进了直线与B样条曲面的求交算法，提出一种新的方法来计算B样条曲面的包围盒-区间拓展，并应用到我们的碰撞检测算法中。

关键词：生长参数生长函数动态生长模型区间拓展 B样条曲面碰撞检测

来源：评论

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