激光點亮農業

文/三維表型組研究團隊 俞佳寧 許天穎（南京農業大學）

我們是前沿交叉研究院三維表型組研究團隊，2022年11月，為給南農120周年校慶獻禮，我們依靠金時超副教授領銜的激光雷達技術，每秒發射約30萬個激光點，將南農主樓從衛崗1號“復制粘貼”進電腦里。這座以點云的形式呈現的虛擬主樓模型與現實中的主樓僅有厘米/毫米級誤差。通過約12億個點的定位和重現，南農元宇宙場景上線！在3D模型中，大到樓宇的輪廓、主樓的石獅子，小到建筑物的門窗、磚石、甚至連建筑花紋等細節都清晰可見。

所謂點云，就是把現實生活中的幾何對象以點的形式進行數字化表達，每個點記錄了XYZ坐標和顏色等信息。無數的點云勾勒出虛擬世界的主樓?！皬椭普迟N”主樓使用的激光掃描系統集成了高性能激光器、全景相機等多元傳感器。根據激光發射的往返時間和角度編碼信息，自動計算出目標的三維坐標。同時，通過點云影像匹配算法，實現對點云的真彩色渲染，逼真還原現實世界。

這套技術在自動駕駛、數字城市、災害勘探中都有著重要的應用，也為數字農業插上了科技的翅膀。

三維表型測量更高效

種子是農業的“芯片”，既是保障國家糧食安全的戰略性資源，又是農業科技原始創新與現代種業發展的基礎。開展優質種質資源的鑒定、保護、利用是種業強大的戰略需求。作物表型是基因及環境因素相互作用共同形成的生物體綜合表現，反映了植物基因圖譜的時序三維表達?！?br>