基于计算机图形和多孔介质的树冠孔隙率反演

树冠孔隙率(GF)决定了光和气流穿过树冠与植被元素相互作用进行光合作用和蒸腾的传输情况,在多孔介质理论启发下,受计算机图形学的启发,将树冠中的植被元素定量为固体矩阵,将树冠中的缝隙作为孔隙来指导GF计算。通过从地面激光扫描数据中提取单个叶片,并采用拟合算法去除噪声和描绘叶片边缘,创新地定义了叶片卷曲和下垂程度的等效厚度,并从拟合点中计算出来。然后,用自适应尺寸分配的六边形棱镜包住每片叶子的扫描点,用圆柱体模型拟合每个枝干,以计算树冠的等效叶子和枝干体积。结果显示,分割的叶片数为紫薇(1193片)、樱花(2540片)以及含笑(379片),估计的GF分别为:紫薇0.990,樱花树0.976,含笑0.978。