基于三维结构模型的晚稻杨梅冠层光分布模拟研究

来源：中国农机化学报杂志2025年第4期北京时间：

作者：华珊, 李双伟, 张淑文, 戚行江, 张真真

单位：(1. 浙江省农业科学院农业装备研究所，杭州市，310021； 2. 农业农村部东南丘陵山地农业装备重点实验室，杭州市，310021； 3. 浙江省农业科学院园艺研究所，杭州市，310021； 4. 舟山市定海区农业技术推广中心，浙江舟山，316000)

摘要：果树冠层形态结构决定其冠层内部的光分布情况，果园修剪管理通过改变冠层内微环境进而影响果树的生长发育和光截获能力，最终影响果实产量和品质形成。以晚稻杨梅果树自然生长与修剪管理两种树型结构为研究对象，采用多视角图像序列法重建杨梅树冠层三维结构，结合三维辐射模型和光线追踪算法定量模拟冠层内光分布规律。结果表明，多视角图像序列法可以较好地重建杨梅树冠层形态结构，果树主要形态参数模型提取值与人工实测值之间具有较好的一致性，均方根误差RMSE<19.3 cm。自然生长树型结构较为紧凑，叶片相对集中，光截获量大多集中于冠层顶部，中下部由于枝条叶片的遮挡，截获光照较少。修剪后，果树矮化，枝条分布松散均匀，尤其冠层中下部枝条叶片遮挡较少，整体叶面积较自然生长树型增加16.3%，中下部光截获系数高于自然生长树型。修剪管理使得晚稻杨梅的叶片光截获能力提高15.8%。可用于定量分析不同修剪方案形成的树型结构对果树冠层光分布和光截获量的影响，为杨梅果树整形修剪装备智能化决策提供数据参考。

关键词：晚稻杨梅,多视角图像,三维重建,冠层结构,光分布,辐射模型

基金资助：浙江省“尖兵”“领雁”研发攻关计划项目(2023C02031)