Việc định lượng những thay đổi theo thời gian về hình dạng thực vật do các nguyên nhân di truyền, phát triển hoặc môi trường là rất cần thiết để nâng cao hiểu biết của chúng ta về mối quan hệ giữa cấu trúc và chức năng của thực vật. Trong những thập kỷ qua, hình ảnh quang học và viễn thám đã phát triển các công cụ làm việc cơ bản để giám sát và định lượng môi trường của chúng ta và đặc biệt là thực vật. Hiệu quả ngày càng tăng của các phương pháp đã làm giảm rào cản trong việc so sánh, tích hợp và diễn giải dữ liệu thực vật thu được bằng quang học trên quy mô không gian lớn hơn và trên các quy mô tổ chức sinh học khác nhau. Đặc biệt, tốc độ thu thập ở độ phân giải cao đã đạt đến mức cho phép nắm bắt động lực theo thời gian của thực vật trong không gian ba chiều cùng với thông tin đa quang phổ vượt xa khả năng thị giác của con người. Những khả năng hình ảnh tiên tiến này đã được chứng minh là rất cần thiết để phát hiện và tập trung vào phân tích động lực theo thời gian của hình dạng thực vật. Trọng tâm của đề tài nghiên cứu này là các kỹ thuật quang học được phát triển để nghiên cứu những thay đổi hình học ở cấp độ thực vật được phát hiện trong phổ bước sóng từ cận tia cực tím đến cận hồng ngoại. Các kỹ thuật như vậy thường liên quan đến các phương pháp đo ảnh, LiDAR hoặc quang phổ hình ảnh nhưng không chỉ giới hạn ở những phương pháp này. Các thiết bị hoạt động trong dải bước sóng này cho phép thu thập nhiều thang thời gian khác nhau, từ dưới một giây đến những thay đổi theo mùa do sự phát triển của thực vật, tác động của môi trường như gió và nhiệt độ, hoặc sự thích nghi được kiểm soát về mặt di truyền với các điều kiện môi trường. Chủ đề nghiên cứu bao gồm vô số các phương pháp tiếp cận như những gợi ý về thực tiễn tốt nhất dựa trên một câu hỏi nghiên cứu cụ thể và cái nhìn rộng hơn về các lĩnh vực nghiên cứu khác nhau và cách họ sử dụng các kỹ thuật tiên tiến nhất để chứng minh các trường hợp sử dụng tiềm năng trên các quy mô khác nhau.

Abstract:

Quantifying temporal changes in plant geometry as a result of genetic, developmental, or environmental causes is essential to improve our understanding of the structure and function relationships in plants. Over the last decades, optical imaging and remote sensing developed fundamental working tools to monitor and quantify our environment and plants in particular. Increased efficiency of methods lowered the barrier to compare, integrate, and interpret the optically obtained plant data across larger spatial scales and across scales of biological organization. In particular, acquisition speed at high resolutions reached levels that allow capturing the temporal dynamics in plants in three dimensions along with multi-spectral information beyond human visual senses. These advanced imaging capabilities have proven to be essential to detect and focus on analyzing temporal dynamics of plant geometries. The focus of this Research Topic is on optical techniques developed to study geometrical changes at the plant level detected within the wavelength spectrum between near-UV to near infrared. Such techniques typically involve photogrammetric, LiDAR, or imaging spectroscopy approaches but are not exclusively restricted to these. Instruments operating within this range of wavelengths allow capturing a wide range of temporal scales ranging from sub-second to seasonal changes that result from plant development, environmental effects like wind and heat, or genetically controlled adaption to environmental conditions. The Research Topic covered a plethora of methodological approaches as suggestions for best practices in the light of a particular research question and to a wider view to different research disciplines and how they utilize their state-of-the-art techniques in demonstrating potential use cases across different scales.

Ngôn ngữ:	eng
Tác giả:	Puttonen, Eetu, Bucksch, Alexander, Pfeifer, Norbert, Zlinszky, András
Thông tin nhan đề:	Optical Approaches to Capture Plant Dynamics in Time, Space, and Across Scales
Nhà xuất bản:	IntechOpen
Loại hình:	Tài nguyên giáo dục mở / Bộ sưu tập: Công nghệ sinh học
Bản quyền:	https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Nguồn gốc:	https://directory.doabooks.org/handle/20.500.12854/55296
Mô tả vật lý:	173p.
Năm xuất bản:	2018