基于L-system算法的植物信息模型构建和三维绿量分析

【目的】当前广泛使用的三角面网格模型并不能全面表达植物模型特征,探索行业内植物信息模型构建与三维绿量计算新方法具有重要意义。【方法】在梳理L-system植物生成算法发展背景和研究进展的基础上,基于华中农业大学襄阳现代农业研究院本科宿舍区的规划情景,使用L-system算法,基于24种植物的分枝结构和形态特征,生成参数化的L-system植被模型。【结果】构建出研究区域建成初期绿地规划模型与植物成熟期绿地规划模型,并提出了4项三维绿量的评估指标定义和计算方法,对场地建成初期和植物成熟期的绿量特征进行了对比分析。结果表明,场地建成初期三维绿量为13497.08 m^(3),单位面积三维绿量为12.25 m^(3)/m^(2);植物成熟期三维绿量可达215097.42 m^(3),单位面积三维绿量达到195.00 m^(3)/m^(2)。【结论】在规划设计领域,基于L-system算法的植物模型建模,可实现模型构建的参数化和便捷化,并适用于不同的细节层级,在规划设计算法模型标准制定、植物数字孪生模型构建和生态效能评估方面具备着广泛的应用前景。