检索结果-内蒙古大学图书馆

作物杂志 2015年第1期 14-19页

作者：刘玉汐刘静王连喜李琪南京信息工程大学环境科学与工程学院江苏南京210044 江苏省大气环境监测与污染控制高技术研究重点实验室江苏南京210044 宁夏气象防灾减灾重点实验室宁夏银川750002

简单介绍了作物生长模型发展历史,重点介绍了水稻生长模拟模型的发展历史,阐述了当前水稻生长模型的应用情况。水稻生长模型基于水稻的生长机理,在未来气候情景模拟、区域化模拟、优化栽培及气象灾害影响评估中的应用已取得了较好成果... 详细信息

简单介绍了作物生长模型发展历史,重点介绍了水稻生长模拟模型的发展历史,阐述了当前水稻生长模型的应用情况。水稻生长模型基于水稻的生长机理,在未来气候情景模拟、区域化模拟、优化栽培及气象灾害影响评估中的应用已取得了较好成果。随着时代的进步,对模型模拟研究提出了新的需求。针对模拟模型当前的应用情况,提出了未来发展的几点建议对策,以期为作物生长模型在今后的农业生产实践中起到指导作用。

关键词：水稻生长模型水稻建议对策

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水稻生长模型发展及应用研究综述

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安徽农业科学 2009年第1期37卷 85-89页

作者：叶芳毅李忠武李裕元曾光明彭亿张棋梁红玲王亚梅湖南大学环境科学与工程学院湖南长沙410082 中国科学院亚热带农业生态研究所湖南长沙410125

作物生长模型的研究和应用有利于科研成果的综合集成、作物种植管理决策的现代化和辅助国家决策,是作物研究中的重要工具。我国是世界上最大的水稻生产国,稻谷的产量关系到国家的粮食安全。该研究以水稻模型为例,选取CERES-Rice、ORYZA2... 详细信息

作物生长模型的研究和应用有利于科研成果的综合集成、作物种植管理决策的现代化和辅助国家决策,是作物研究中的重要工具。我国是世界上最大的水稻生产国,稻谷的产量关系到国家的粮食安全。该研究以水稻模型为例,选取CERES-Rice、ORYZA2000、YIELD、RCSODS水稻模型,讨论了各水稻模型的特点,通过对各模型的比较,论述了它们在实践中的发展和应用情况,展望了水稻生长模型的发展方向。

关键词：水稻生长模型模拟预测

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用面向对象方法、Visual C++研制水稻生长模型(RGM)系统

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中国农业科学 2002年第10期35卷 1197-1203页

作者：米湘成邹应斌石纪成蔡盛彭正文宁乡410600 湖南农业大学植物科技学院湖南省宁乡县农业局湖南省宁乡县农业局长沙410128

RiceGrowthModel(RGM)作为一个实例 ,为作物生长模型软件的设计提供了一个系统分解和系统组织的框架。利用面向对象的编程设计方法 ,将作物环境系统抽象为多个子系统或生理过程 ,分别设计多个类 ,模拟这些子系统的功能。由于面向对象... 详细信息

RiceGrowthModel(RGM)作为一个实例 ,为作物生长模型软件的设计提供了一个系统分解和系统组织的框架。利用面向对象的编程设计方法 ,将作物环境系统抽象为多个子系统或生理过程 ,分别设计多个类 ,模拟这些子系统的功能。由于面向对象方法的封装性、继承性和多态性 ,类与类之间既相互独立 ,又通过类间接口彼此相互关联 ,使系统易于维护、扩充和重新开发利用。RGM又将VisualC ++的文档 -视结构扩展为模型 -文档 -视结构 ,为系统中类的组织 ,提供了框架结构。模型文档视中文档类 ,通过操纵模型类获取模拟的最终结果 ,并负责数据的管理 ,同时作为视类和模型类的通讯中介 ;视类显示文档的数据 ,并把用户的操作翻译成对文档类的操作。整个系统分工协作 ,类间进行有效的通讯 ,有机地组织为一个整体

关键词：水稻生长模型面向对象模型-文档-视结构 VisualC++6.0

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可视化技术及“模型-文档-视”结构在水稻生长模拟中的应用

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农业工程学报 2003年第4期19卷 164-167页

作者：米湘成敖合军邹应斌石纪成蔡盛中国科学院植物研究所北京100093 湖南农业大学植物科技学院长沙410128 湖南省宁乡县农业局

该研究利用可视化技术和“模型 -文档 -视”的管理模式 ,试图改进作物模型系统的用户界面和系统组织结构。利用Hermite曲线模拟水稻叶片的形态 ,将作物模拟结果图形化、图像化 ,使水稻生长模拟的结果直观化。并在面向对象编程技术的基础... 详细信息

该研究利用可视化技术和“模型 -文档 -视”的管理模式 ,试图改进作物模型系统的用户界面和系统组织结构。利用Hermite曲线模拟水稻叶片的形态 ,将作物模拟结果图形化、图像化 ,使水稻生长模拟的结果直观化。并在面向对象编程技术的基础上 ,将 MFC的“文档 -视”的结构扩展为“模型 -文档 -视”结构 ,使作物模拟系统中数值模拟、数据管理和用户界面的设计相互分离 ,且系统中的类与类之间能有效进行数据交换 ;整个系统可整合为几个“模型 -文档 -视”组 ,使系统结构简化 ,易于管理 ,是对面向对象编程技术的一种扩展。本研究表明 :采用“模型 -文档 -视”模式编程能使整个作物模型系统结构简明 ,提高研究人员的编程效率 ;可视化技术的使用 ,使用户能直接将模拟结果与田间生长状况进行比较。

关键词：可视化技术水稻生长模型模型-文档-视面向对象编程

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基于遥感信息与模型耦合的水稻生长预测技术研究

基于遥感信息与模型耦合的水稻生长预测技术研究

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作者：王航南京农业大学

学位级别：硕士

作物生长模型和遥感信息是作物生长监测预测的2个有力工具,将水稻生长模型和遥感有机结合,有助于模型的过程性、机理性与遥感的空间性、实时性优势互补,既提高水稻生长模型的区域应用能力,又增强遥感监测预测的机理性。本研究提出了一... 详细信息

作物生长模型和遥感信息是作物生长监测预测的2个有力工具,将水稻生长模型和遥感有机结合,有助于模型的过程性、机理性与遥感的空间性、实时性优势互补,既提高水稻生长模型的区域应用能力,又增强遥感监测预测的机理性。本研究提出了一种基于地空遥感信息与生长模型耦合的水稻产量预测方法,该方法基于同化策略,以不同生育时期的水稻叶面积指数（LAI）和叶片氮积累量（LNA）为信息融合点,将地面光谱数据（ASD）及HJ-1 A/B数据与水稻生长模型（RiceGrow）相耦合,反演得到区域尺度生长模型运行时难以准确获取的部分管理措施参数（播种期/移栽期、播种量和施氮量）,在此基础上实现了对水稻产量的有效预测。结果表明,将LNA和LAI共同作为遥感和模型的耦合点反演效果较好,粒子群同化算法（PSO）相比于复合型混合演化算法（SCEA）更适合耦合同化过程,对模型输入参数如播种期/移栽期、播种量和施氮量反演的RMSE值分别为1.25 d、4.52 kg·hm-2和3.69 kg·hm-2.在此基础上实现了对水稻生长状况和产量的有效预测。将过程更新策略（updating strategy）和同化策略（assimilation strategy）相结合,研究建立了基于更新与同化结合策略的遥感模型耦合技术。在遥感信息与水稻生长模型（RiceGrow）的耦合过程中,先利用集合平方根滤波（EnSRF）算法,综合考虑模型模拟和遥感反演生理指标的误差,得到叶面积指数（LAI）和叶片氮积累量（LNA）的更新值,再以这一更新的生理指标序列作为遥感与模型的耦合点,利用初始化策略获取关键初始参数（播种期/移栽期、播种量和施氮量）。结果表明,结合更新和同化策略后模拟的LAI、LNA相比与模型模拟值和遥感监测值,更加接近实测值。且将获取到的参数输入模型运行得到的产量结果也优于单纯同化策略,田块和区域尺度产量预测结果与实测值和统计值之间有很好的一致性。因此,基于更新和同化策略相结合的遥感信息与水稻生长模型耦合技术提高了模型的预测精度,可为水稻生长监测和生产力预测提供重要技术依据。根据面向对象程序设计原理,以*** Framework 3.5为开发环境,C#为编程语言实现系统整体架构和界面定制,调用IDL组件实现遥感信息处理功能,调用GIS组件ESRI ArcGIS Engine 9.3实现GIS空间分析和专题制图功能,另外将利用C#语言编写的水稻生长模型组件和上述耦合技术的代码进行集成,在此基础构建了基于遥感信息与生长模型耦合的水稻生长预测系统（RGMPS）,实现了影像预处理与光谱信息提取、遥感监测、模拟预测、专题制图等功能。

关键词：遥感水稻生长模型耦合技术生产力预测系统开发

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基于遥感和模型同化的水稻生长监测预测技术研究

基于遥感和模型同化的水稻生长监测预测技术研究

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作者：朱元励南京农业大学

学位级别：硕士

准确的作物生长和产量品质动态监测预测对于保障粮食安全、促进农业可持续发展具有非常重要的意义。作物模型是作物生长及产量品质预测的强有力工具,然而作物模型由单点模式发展而来,在区域应用上由于区域分异、田块分异等导致作物模型... 详细信息

准确的作物生长和产量品质动态监测预测对于保障粮食安全、促进农业可持续发展具有非常重要的意义。作物模型是作物生长及产量品质预测的强有力工具,然而作物模型由单点模式发展而来,在区域应用上由于区域分异、田块分异等导致作物模型运行要求的输入参数和初始条件难以获取,从而使作物模型的应用受到很大的限制,而遥感的引入将使这个问题得到有效解决。将遥感信息和作物模型相结合,利用遥感信息反演得到的状态变量优化作物模拟模型,在区域尺度对作物模型所需的参数和初始条件等进行估算,从而实现了基于遥感和模型同化的水稻生长监测预测技术。选择实验室具有自主知识产权的水稻生长模型(RiceGrow)作为研究对象,引入一种新的优化算法-粒子群优化算法PSO算法,将作物生长模型与遥感信息进行同化。研究提出了一种遥感信息与RiceGrow模型的同化用于区域作物长势监测预测的技术。同化过程以叶面积指数(Leaf area index,简称LAI)及叶片氮积累量(Leaf nitrogen accumulation,简称LNA)作为结合点,利用粒子群算法(PSO)不断调整RiceGrow模型中水稻播种日期、播种量、施氮量3个模型初始变量的取值,直至模型模拟LAI(LNA)与外部“观测”LAI(LNA)的差值满足PSO算法的收敛条件,从而得到了模型运行所需的初始播种日期、播种量、施氮量等输入参数。同时,基于相关试验数据对该同化技术进行了验证,结果表明,外部同化参数的选择对于反演参数的反演精度有一定的影响,利用LNA作为外部同化参数反演出的施氮量更接近真实值,而利用LAI作为外部同化参数反演出的播期与播种量更接近真实值。但利用LAI同化参数反演的参数总体精度要高于利用LNA作为同化参数反演的值。同时,在与另一种优化算法-模拟退火算法(SA)进行对比时发现,PSO无论是从同化效率还是反演精度上都要好于SA。因此,基于PSO优化算法的遥感信息与作物生长模型同化技术是一种可靠的同化技术,有良好的应用前景以.NET为主开发平台,采用C#语言设计系统人机界面,基于混合编程的思想,调用IDL提供的IDLDrawWidget控件集成RS功能；另外,基于GIS二次开发的思想,利用MapInfo提供的MapXtreme 2005组件完成GIS功能部分的开发,同时采用软构件技术设计系统内部结构并调用水稻生长模型组件,从而实现了RS,GIS与模型的集成耦合,在集成基于PSO的遥感与作物生长模型同化模块基础上,最终形成了基于遥感和模型耦合的水稻生长监测与生产力预测系统。该系统具有图像解译,水稻生长监测以及空间信息管理3大功能模块,可实现对遥感图像基本处理,水稻长势监测与产量品质预测以及基于矢量数据的相关空间操作等功能。人机界面友好、易操作。系统各部分即插即用,具有较好的灵活性和可重用性。对系统进行测试检验和实例分析结果表明,系统的设计思想和结构框架符合水稻生长监测预测系统的运行化要求,系统操作简便,结果显示直观,测试结果与田间实际具有较高的符合度,实现了水稻长势监测预测技术的精确化和数字化。

关键词：遥感水稻生长模型粒子群算法模型同化生长监测生产力预测系统开发

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引入水稻“移栽时间效应”和光敏感性算法改进ORYZA模型并验证

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植物营养与肥料学报 2020年第7期26卷 1251-1261页

作者：焦江华张旭博梁硕孙楠徐梦徐明岗中国农业科学院农业资源与农业区划研究所/耕地培育技术国家工程实验室北京100081 中国科学院地理科学与资源研究所/生态网络观测与模拟重点实验室北京1001012

【目的】水稻生长模型是实现水稻管理自动化的重要工具。现有水稻模型未充分体现水稻生长的"移栽时间效应",模型参数较多,使用较复杂。基于这些问题改进和完善水稻生长模型,以提高模型的准确性和实用性。【方法】在ORYZA与RCS... 详细信息

【目的】水稻生长模型是实现水稻管理自动化的重要工具。现有水稻模型未充分体现水稻生长的"移栽时间效应",模型参数较多,使用较复杂。基于这些问题改进和完善水稻生长模型,以提高模型的准确性和实用性。【方法】在ORYZA与RCSODS模型的基础上,结合已有水稻生育期时间节点计算方法及其对干物质积累与分配的影响权重,在模型中增加移栽时间效应和水稻动态消光系数方程。利用2003—2012年黑龙江省绥化市庆安县农业气象站的发育期、产量和气象数据,验证了改进后的水稻生长模型的模拟效果,对比分析改进前后的效果差异。【结果】改进后模拟的返青期、分蘖期、孕穗期、抽穗期与成熟期和实际发育期时间节点的残差均方根(RMSE)分别为1.17、1.41、1.00、2.23和2.12天,整个发育期模拟RMSE与RE(相对误差)平均为1.6天与1.3%。试验点位多年产量范围在6495~8715 kg/hm^2,模拟值为7230~8207 kg/hm^2,其中产量模拟最小误差为210 kg/hm^2,平均RMSE与RE分别为714 kg/hm^2与9.2%,模型相对误差率保持在10%以内。移栽前有效积温与水稻完成基本营养生长期所需的有效积温呈显著正相关(R^2=0.7837,P=0.003),根据移栽时有效积温调整发育期模型第一阶段(基本营养阶段)生长速率参数,使发育期的模拟误差缩小3倍,产量模拟误差缩小34%。【结论】引入移栽前有效积温与基本营养生长期发育速率之间关系的响应方程,极大地提升了发育期模型的模拟效果;引入动态水稻消光系数方程,小幅度地提升了产量的模拟效果。改进后的模型可以促进水稻模型的发展,并更加准确地指导水稻生产。

关键词：水稻生长模型发育期移栽前有效积温基本营养生长期产量模拟

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湖北省籼、粳型水稻生长模拟及其应用

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华中农业大学学报 2021年第5期40卷 17-22页

作者：陈琳琳年飞翔江洋华中农业大学植物科学技术学院武汉430070

为推进湖北省“籼改粳”种植模式发展,提升稻作模式光温资源利用效率和改善稻米品质,本研究结合湖北省多点田间试验资料及气象数据,对水稻生育期、干物质分配及产量进行了模型模拟。结果显示:对湖北省籼、粳稻生育期的模拟误差在2个生... 详细信息

为推进湖北省“籼改粳”种植模式发展,提升稻作模式光温资源利用效率和改善稻米品质,本研究结合湖北省多点田间试验资料及气象数据,对水稻生育期、干物质分配及产量进行了模型模拟。结果显示:对湖北省籼、粳稻生育期的模拟误差在2个生理发育日之内,对生育期、穗部干物质分配的模拟基本分布在1:1线附近,拟合效果较好;水稻实际产量和模拟产量的相对均方根误差(RRMSE)为11.4%,因此,该模拟过程具有可信度。同时,应用本研究模型模拟方法初步预测了粳稻在湖北省的适宜播期。研究结果可为湖北省籼、粳稻种植分布及播期选择提供参考。

关键词：水稻生长模型 “籼改粳”种植模式产量模拟播期光温资源利用稻米品质

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基于MODIS数据更新Rice-SRS模型的水稻估产研究

基于MODIS数据更新Rice-SRS模型的水稻估产研究

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作者： Ousama Abou-Ismail 浙江大学

学位级别：博士

本研究首先利用MODIS和ASD地面光谱数据开发了一个新版本的Rice-SRS模型。新的集成技术依靠加强的纠正程序，能增强模型的稳定性、提高估产精度，并使新模型比基于NOAA数据的老版本的模型更先进。\n 由于不仅对图像数据本身进行平滑... 详细信息

本研究首先利用MODIS和ASD地面光谱数据开发了一个新版本的Rice-SRS模型。新的集成技术依靠加强的纠正程序，能增强模型的稳定性、提高估产精度，并使新模型比基于NOAA数据的老版本的模型更先进。\n 由于不仅对图像数据本身进行平滑，而且应用基于相应水稻生长的物候来进行比较的“智能化纠正”，因此在新版本软件中对MODIS-NDVI的纠正方法更加先进，对数据的纠正效果更好。\n 与上一版软件相比，新版软件的预测结果的稳定性得到了提高。在上一版本中，应用NOAA数据，尽管一些估产的精度达到95％以上，但在非星下点位置像元混合比较严重的一些情况下，精度下降到了85％以下。但在新版软件中，基于MODIS数据的估产结果的精度仅在97％-99％之间很小的范围内波动。其次，利用MODISNDVI和地面光谱数据作为直接参数输入模型，对中国浙江省余杭市的2002、2003年单季稻产量进行了估产。\n 研究结果表明，新的模型能够将获取到的每一个像元的NDVI值的标准差减少50％，从而能够使估产结果有所改进。而且，在2002年的估产研究中，利用新模型进行的估产精度达到97％，试验区的RMSE为131.43kgha-1，验证区的则为103.9kgha-1。然而这个数字在2003年的重新验证区则为133.87kgha-1。\n 在2003年的试验中，如果仅应用五个时相中的前四个时相的图像数据来进行估产，误差会有少许上升，最大为3.5％。在这种情况下，由于最后一个时相图像的获取时间在水稻成熟前34天，因此，通过加强对气象数据库中缺少数据的处理，本模型不仅可用于产量估计，也有可能用于产量的预测。\n 利用地面光谱数据得到的NDVI值作为Rice-SRS2.0模型的输入参数，水稻估产的估计误差可以小于5％。试验区和验证区的RMSE分别为257.42kgha-1和276.31kgha-1。\n 因此，通过对水稻植株不同部位的干物质积累进行研究，结果表明，绿色叶片的标准误差是最小的，其次是茎杆，最后是谷粒产量。这种现象反应了在运用LAI进行基于遥感和水稻生长模拟模型集成技术的水稻遥感估产的适应性。\n 最后，利用VisualBasic6.0开发了新版本的Rice-SRS2.

关键词： MODIS NDVI 地面光谱测试水稻生长模型水稻估产

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水稻作物模型虚拟仿真教学系统的构建

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实验技术与管理 2018年第2期35卷 112-116页

作者：杨沈斌江晓东赵小艳南京信息工程大学大气科学与环境气象国家级实验教学示范中心江苏南京210044

为满足作物生长模型课程实践教学的需要,采用Visual ***和Matlab混合编程方法,开发了#以水稻作物模型为例的虚拟仿真教学系统。系统包含作物知识、试验方法、模型建模和考核练习4部分,以网站形式发布,方便学生通过浏览器登录系统进行在... 详细信息

为满足作物生长模型课程实践教学的需要,采用Visual ***和Matlab混合编程方法,开发了#以水稻作物模型为例的虚拟仿真教学系统。系统包含作物知识、试验方法、模型建模和考核练习4部分,以网站形式发布,方便学生通过浏览器登录系统进行在线学习和模型运行操作。该虚拟仿真教学系统已成为作物生长模型课程的重要实践平台,有效提高了学生在作物模型建模和模型运行等方面的能力。

关键词：实验教学水稻生长模型混合编程数学建模

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