农业机械学报

作者：韩巧玲,赵玥,赵燕东,潘贤君,彭涌,郑一力

单位：北京林业大学,北京林业大学,北京林业大学,北京林业大学,北京林业大学,北京林业大学,

关键词：土壤孔隙;骨架模型;细化法;距离变换法

基金：中央高校基本科研业务费专项资金项目（2019ZY12）、国家重点研发计划项目（2017YFD0600901）、北京市共建项目专项和天津市科委互联网跨界融合重大专项（16ZXHLNC00060）

为可视化土壤孔隙的空间分布和拓扑结构，进一步理解土壤功能和生态过程，以自定义的规则结构和土壤孔隙结构为应用对象，进行了土壤孔隙骨架提取算法的研究，并验证细化法和距离变换法2种算法构建骨架模型的性能。试验结果表明，2种算法的骨架模型构建效果均不受模型类型的影响，其中，距离变换法构建的骨架模型存在体素点缺失和偏移的现象，而细化法提取的孔隙骨架模型结构完整，其平均骨架偏移距离（0.10mm）比距离变换法（0.15mm）减少了50%，具有良好的拓扑不变性。通过对细化性、连通性和中心性3个指标的综合分析，细化法具有优越的描述土壤孔隙形状及拓扑特征的能力，可为土壤物理结构及水文特性的研究奠定技术基础，为从孔隙尺度理解土壤功能奠定理论基础。

来源：2019年第9期

《农业机械学报》期刊编辑部

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