基于地理信息系统的植物根系分析方法-寒区旱区环境与工程研究所.PDF

第 20 卷 第 1 期 农 业 工 程 学 报 V o l. 20　N o. 1 2004 年 1 月 T ransactions of the CSA E Jan. 　2004 181 基于地理信息系统的植物根系分析方法 1 1※ 1 2 1 郑纯辉 , 康跃虎 , 姚素梅 , 颜长珍 , 孙泽强 ( 1. 中国科学院地理科学与资源研究所, 北京 100101; 　2. 中国科学院遥感应用研究所, 北京 100101) 摘　要: 简便、快速、准确的根长测量和根系分级方法, 在不同灌溉方式对作物生长影响的对比研究等方面具有重要意义。 该文提出了一种利用地理信息系统技术, 测量根长并对根系进行分级的方法。通过与目前常用的直接测量法、网格交叉法 进行比较, 发现该方法测量精度高、速度快, 而且简单易用。 关键词: 地理信息系统; 根长测量; 根系分级 中图分类号: T P 391. 41　　　　文献标识码: A 　　　　文章编号:(2004) 0　引　言 2　基本原理 根系分析包括根长测量和根系分级等, 在不同灌溉 地理信息系统融计算机图形学、地理科学、数据库 方式对作物生长影响的对比研究等方面具有重要意义。 科学、信息科学和管理科学于一体, 能够同时存储、分析 目前常用的根长测量方法主要有直接测量法、网格交叉 和表达各种图形信息与属性信息。在 G IS 中, 图形数据 ( ) 法、根长测定仪法和图像分析法等, 根系分级以人工量 通常以 X , Y 坐标链方式存储在图形文件系统中, 属 性数据则以数据表形式存储在关系数据库中。 一般 取根的直径为主。当根的形状规则且数量较少时直接测 G IS 量法比较有效, 而当根较细、形状不规则且根量很大时 利用图形数据库与属性数据库中一个相同的 ID ( Iden 则效率较低, 人为误差大。网格法在具有直接测量法不 tify) 字段将图形数据和属性数据联接起来, 从而实现从 足的同时, 测量精度还受网格单位选择的限制。根长测 图形到属性和从属性到图形的双向查询、检索与互动等 定仪法虽然具有测量速度快的特点, 但其测量结果具有 操作。 地理信息系统软件是美国环境系统研 较大的波动性。目前国内市场上销售的根系分析图像软 A RC IN FO 件, 都要借助于特殊的软硬件设备[ 1, 2 ] , 价格昂贵。 究所(ESR I) 的著名产品, 该软件由描述图形特征和拓 随着微型计算机成本的降低和处理器速度的提高, 扑关系的A RC 图形系统与记录属性数据的 IN FO 数