摘要：针对传统的植物根系抗拉力学特性参数测量方式的不足,设计了一种在野外现场测量植物根系抗拉力学特性参数的便携测试系统。系统包括机械装置和电子测量两部分。机械装置由机架、根系夹持机构和传动系统组成,采用模块化设计,各部件可以快速拆装。电子测量部分由传感器、低功耗单片机数据采集系统和手持设备组成。手持设备基于Android平台开发,通过蓝牙模块与单片机数据采集系统通讯,是实现测量操作、输入以及结果显示输出的终端。试验结果表明,所设计的测试系统携带方便、测量准确,可测量得到根系的4个典型抗拉力学特性参数(最大抗拉力、抗拉强度、拉伸弹性模量、极限应变),显示其应力-应变关系曲线,查询历史数据,能够满足野外现场测量根系抗拉力学特性参数的各种要求。

摘要：为了从力学机制上探讨植物根系的锚固作用,采用室内大型直剪试验和数值分析方法,对植物根系锚固的有关规律进行分析。研究结果表明:根系的加入不仅改变了土的抗剪强度曲线形态,而且形成了根系复合土,提高了土体抗剪强度;不同的根系分布形态、分布位置对根系土强度和边坡稳定性的影响不同,根系位于边坡中上部可以获得更好的固坡效果;总的来说,植物根系具有比较明显的固坡作用。

摘要：通过研究植物根系形态形成机理,以等应力原则为基础,对植物根系的形态形成过程进行了计算机模拟,并提出了一种新的结构拓扑优化设计方法.研究结果表明,土壤和植物根系之间的剪切应力是控制植物根系形态形成的主要力学因素,而基于植物根系形态形成原理的结构拓扑优化设计方法,可应用于薄壁板壳结构的加强筋分布设计,快速得到加强筋分布的近似最佳拓扑形态,以作为进一步详细设计的初始模型.

摘要：根据植物根系的几何特征,利用微分L系统理论设计生成植物根系连续生长的算法。产生式用于表达植物根系分枝的产生,生长函数用于控制内节点的长度(根段随时间的延长)、分枝根的长度和分枝角的增加。植物根系的生长函数呈S形,用三次多项式表示。

摘要：植物根系图像监测分析系统是由透明管、CCD摄像系统和计算机组成。该系统利用埋在地下的透明管及CCD摄像系统摄取植物根系的图像 ,并通过数字图像处理技术对根系图像进行分析、研究 ,可获取根的长度、根的分布密度等动态特性。

摘要：针对传统植物根系三维重构,导致方法存在重构精度低、时间长的问题,提出将OpenGL技术引入植物根系三维可视化图像重构中。采用图论法实现植物根系拓扑几何结构设计,基于该结构建立植物根系动态生长模型,结合植物根系拓扑图和发育模型,引入OpenGL技术,通过定量化法模拟植物根系生长进程变化规律和环境之间的关联性,利用其中的图形平台,融合纹理映射和光照渲染以及碰撞识别的方法,完成植物根系三维可视化描述。实验结果表明,上述方法模拟精度较高、重构时间较短,能够高效重构出植物根系生长。

摘要：植物根系原位CT图像的分割是植物根系三维重建和定量分析的基础。在综述了有关领域常见图像分割算法的基础上,分析了植物根系原位CT序列图像分割研究中存在的问题,提出了原位根系CT序列图像分割算法研究的新思路。指出原位根系CT序列图像分割算法的研究应针对CT序列图像的特点、结合根系空间构型的先验知识,综合利用数学形态学、模糊理论以及神经网络等理论方法,重点在提高算法的精度和鲁棒性。

摘要：研究设计了一个高重用性、高维护性的,基于面向对象技术的植物根系基础类库,可有力地支持植物根系模拟仿真软件的开发模式,大大提高了软件开发中的资源再利用率和共享性。该设计建立在面向对象的软件重用技术基础上,根据面向对象技术定义植物根系基类的重用性、多态性以及继承机制,阐述了植物根系基础类库的开发思想以及具体设计步骤。该研究的实现可以构架一个适用性强的植物根系基础类库的架构规范,以便更好地指导研发人员在此基础上通过方法复用来快速地进行根系基础类库的基础类设计及基础类库的构建。

摘要：应用特殊设计的营养袋纸培系统试验方法,对大豆根系的生长过程进行了研究。结果表明,大豆根系在营养袋纸培系统中的生长曲线呈S形;该方法在一定程度上可模拟植物根系的实际生长过程。此外,利用相似理论获得了实际根系生长过程中的各根构型参数。

摘要：植物根系研究对于理解全球气候变化下的碳储存与碳分配等问题具有重要意义.而探地雷达可以在不破坏土壤环境的情况下获取根系信息,但其探测效果会受到土壤环境、根的大小及其空间分布等因素的影响.因此,探地雷达在野外自然条件下对根系的识别率和识别精度仍需进一步分析验证.本文基于对内蒙古灌丛化草地小叶锦鸡儿灌木根系的探测实验,设计雷达测量结果与剖面开挖实测结果的匹配比较方案.进一步探究天线频率、根的直径、根的深度、根的含水量以及根的伸展角度对探地雷达探测根系的识别率和识别精度的影响.结果表明:(1)三种天线频率对小叶锦鸡儿根系的识别率均可达50%以上,其中900 MHz频率天线的识别率最高,可达56%;(2)根的四种因素对识别率的影响程度不同,其中根的直径影响最大,其次是根的深度,根的含水量和伸展角度影响较小;(3)符合探地雷达探测和识别条件的根占总的根样本数的60%以上,有利于探地雷达用于大面积内根的平均数量和分布的估计.研究结果可以为探地雷达应用于野外根系无损性探测研究提供参考.