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Issue
Ann. For. Sci.
Volume 57, Number 5-6, June-September 2000
Second International Workshop on Functional-Structural Tree Models
Page(s) 445 - 461
DOI http://dx.doi.org/10.1051/forest:2000134
DOI: 10.1051/forest:2000134

Ann. For. Sci. 57 (2000) 445-461

A distance measure between plant architectures

Pascal Ferraro - Christophe Godin

Plant Modelling Program - CIRAD, Programme de modélisation des plantes, TA/40E, 34398 Montpellier Cedex 5, France

(Received 1 February 1999; accepted 18 February 2000)

Abstract:

In many biological fields (e.g. horticulture, forestry, botany), a need exists to quantify different types of variability within a set of plants. In this paper, we propose a method to compare plant individuals based on a detailed comparison of their architectures. The core of the method relies on an adaptation of an algorithm for comparing rooted tree graphs, recently proposed by Zhang in theoretical computer science. Using this algorithm a distance between two plants is defined as the cost of transforming one into the other (using basic "edit operations"). We illustrate this method in three application fields and then compare it with other methods for quantifying plant similarity.


Keywords: topological structure of plants / plant comparison / analytical method

Résumé:

Définition d'une distance entre architectures de plantes. Dans de nombreux domaines de la biologie (arboriculture, sylviculture, botanique), il est nécessaire d'étudier différents types de variabilité au sein d'une population de plantes. Nous proposons, dans ce papier, une méthode de comparaison des plantes basée sur une comparaison détaillée de leur architecture. Cette méthode est une adaptation d'un algorithme de comparaison d'arborescences, proposé récemment par Zhang en informatique théorique. Cet algorithme nous permet de définir une distance entre deux plantes comme le coût de la transformation de l'une en l'autre (à l'aide d'opérations élémentaires d'édition). Cette méthode est illustrée dans trois domaines d'application et elle est comparée à d'autres méthodes de quantification de la ressemblance entre plantes.


Mots clé : structure topologique des plantes / comparaison des plantes / méthode analytique

Correspondence and reprints: Pascal Ferraro
Tel. 04 67 59 38 53; Fax. 04 67 59 38 58; e-mail: ferraro@cirad.fr

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