植物光合作用与群体蒸散模拟研究进展

植物的光合和蒸腾的模拟已经从经验模型发展到生理生态过程模型的时代。本文在概括地论述植物叶片和群体生理生态过程的基础上，分析了近年来几个有代表性的模拟光合作用及蒸腾作用的数理模型的建立过程以及对这些过程的参数处理方法。即在叶片水平上，以Farquhar的叶片光合作用的生化模型，Ball-Berry的气孔导度模型等为基础。群体模型是在Ross辐射传输理论的基础上，从叶片扩展而来。尺度扩展带来了生理和环境的相互作用的反馈机制的变化。寻求模型在简化和机理之间的平衡，是当前生理生态模拟研究的热点和难点。     

作物生长实现数字化分析

本项目研究人员经努力实现了玉米、水稻实株型结构数字化设计，为超高产育种、资源高效利用提供了先进的高新技术研究手段。提出了一种植物拓扑结构建模方法和基于结构一功能模型的虚拟植物生长的体系架构，建立了基于数字化技术的植物形态结构信息采集系统与植物器官形态描述模型，对玉米、水稻等主要农作物形态进行了三维数字化测定，构建了器官形态描述模型与参数库，实现了叶片生长过程中的3维空间取向规律与冠层空间光分布的3维模拟的定量分析，并基于双尺度自动机和马尔可夫过程原理，构建了根系生长的模拟模型。     

基于双尺度自动机的芦苇形态发生模型研究

构建基于植物生长原理的形态发生模型,是模拟植物生长过程的关键。通过观察芦苇生长过程中发生的形态及生理变化,基于双尺度自动机原理建立芦苇形态发生模型,符合植物周期性生长规律,模型形象直观,结构条理清楚,易于理解和编程实现。     

基于功能-结构互反馈的虚拟植物建模研究

[目的]研究基于功能-结构互反馈的虚拟植物建模方法。[方法]在分析当前虚拟植物建模方法缺点的基础上,提出了基于功能-结构互反馈思想的建模方法,详细阐述了该方式建模的各个步骤,包括形态结构模型的确定、生物量生产模型的确定、生物量分配模型的确定、器官重建模型的确定以及形态结构模型与功能模型的融合方法。[结果]基于功能-结构互反馈的机制突破了生理生态模型与形态结构模型的界限,可以解决2类模型之间数据传输的困难,建立融合2者于一体的模型,能够有效的反映植物形态与功能之间内在的关联关系,更加符合植物的生长机理。该建模方式在动态模拟植物生长方面具有显著的优越性。[结论]基于功能-结构互反馈的虚拟植物建模方法为下一阶段植物生长状态的模拟提供了基础,对动态准确的模拟植物的生长过程有着重要意义。     

基于功能-结构互反馈的虚拟植物建模研究

[目的]研究基于功能-结构互反馈的虚拟植物建模方法。[方法]在分析当前虚拟植物建模方法缺点的基础上,提出了基于功能-结构互反馈思想的建模方法,详细阐述了该方式建模的各个步骤,包括形态结构模型的确定、生物量生产模型的确定、生物量分配模型的确定、器官重建模型的确定以及形态结构模型与功能模型的融合方法。[结果]基于功能-结构互反馈的机制突破了生理生态模型与形态结构模型的界限,可以解决2类模型之间数据传输的困难,建立融合2者于一体的模型,能够有效的反映植物形态与功能之间内在的关联关系,更加符合植物的生长机理。该建模方式在动态模拟植物生长方面具有显著的优越性。[结论]基于功能-结构互反馈的虚拟植物建模方法为下一阶段植物生长状态的模拟提供了基础,对动态准确的模拟植物的生长过程有着重要意义。     

基于光作用的虚拟植物生长模拟与可视化研究

虚拟植物生长模拟研究是数字林业的研究热点。为了在植物生长过程模拟中考虑植物的生理特征,真实地 反映不同光照条件对植物各组织器官形态结构及生长发育特征的影响。基于植物的光生长环境仿真,提出了一种 基于光照模型的植物器官形态结构动态演替生长算法。采用双三次Bezier 曲面构建植物叶片组织器官,并引入曲 面影响因子、植物光属性因子,对植物形态结构和叶序分布进行真实感建模。根据光照对植物叶片生长发育的影 响,提出了基于光作用的碳汇动力学仿真和植物分枝结构的动态演替方法。为了验证本算法的有效性,依据不同 光照条件下绿萝的生理特征数据,对该生长模型算法进行了有效验证,获得了较好的真实感效果。      

不同光照对植物生长、生理生化和形态结构影响的研究进展

光照对植物的生长、生理生化和形态建成等方面有重要的作用。本文综述了不同光照环境对植物的生长、生理生化、形态结构的影响及植物对不同光照环境的适应性,并提出了该领域进一步研究的方向。     

棉花生长发育模型及其在我国的研究和应用进展

棉花是一种重要的经济作物,棉花优质高产高效生产对于我国具有战略意义。棉花生长发育模拟模型从棉花的内部生理过程、外部形态结构及其与生长环境的动态交互出发,实现作物生长发育和产量品质形成过程的动态描述和精确模拟,为棉田生产管理措施的优化决策提供了极大的帮助和便利。本文在综合介绍棉花生理生态过程模型、棉花形态结构模型和棉花功能-结构模型的技术原理、组成结构和功能特点的基础上,深入探讨了棉花生长发育模拟模型在国内外研究进展,对棉花生长发育模型在我国棉花生长发育和产量形成、灌溉优化、施肥决策、病虫害管理及棉花生产区域系统评估方面的应用现状进行了系统介绍。根据我国棉花生产的实际情况,结合我国农业信息化发展方向,从模型的本地化研究、尺度提升及其推广示范方面为我国棉花生长发育模拟模型研究、发展和应用提出了建议,以期进一步推动我国棉花产业的现代化发展。     

油菜虚拟生长的研究

虚拟植物即应用计算机模拟植物在三维空间中的生长发育状况，是近20年来发展起来的一种新兴技术。本文通过对虚拟植物研究范围的探讨及虚拟软件L系统的介绍，分析了植物外部形态的特点，并结合油菜生长过程中各个器官形态变化规律的本质，动态地模拟出油菜在不同生长阶段的形态，尤其是在茎杆的模拟，实现了用户与虚拟油菜的交互式调控，总结了L系统和油菜分枝的数据结构，这更有利于准确动态模拟出油菜的主体形态结构。最后，本文对油菜与环境的相互作用及其相关方面等进行了展望。     

小麦苗期根系三维生长动态模型的建立与应用

【目的】构建小麦根系的三维动态模拟模型，并对模型进行初步的评估。【方法】采用GREENLAB植物功能-结构模型的原理，在根系生长发育基本单元基础上，模拟了根系的拓扑结构；通过模拟不同根个体（库）对植株分配给根系的生物量（源）的竞争，实现了生物量在根系中的分配；根据异速生长规则实现了根个体几何结构计算。通过温室土柱栽培试验对小麦苗期根系结构与生物量进行了测定，获取了模型参数，进行了小麦苗期根系结构与生物量分配的模拟与分析，并以三维可视化的方式给出根系的形态结构空间分布。【结果】通过模拟根系生物量在各类根个体中的分配并依据根个体生物量与形态的关系，该模型可以定量化地模拟根系结构生长的动态变化过程；不同类型根的长度测定值与模拟值的均方根差值在1.2～35.0 cm之间变化，相对误差值在0.01到0.23之间变化，R2在0.42～0.94之间变化；对模型参数灵敏性分析表明，模拟结果对参数变化的响应比较适中。【结论】GREENLAB模型的原理可以应用于对作物根系形态结构和生物量分配的动态模拟；模型参数的选择是合理的，构建的模型能够从机理层次反映根系的生长发育过程。     

陕西省主要农作物病虫害计算机管理系统（SCDPM）

SCDPM是陕西省小麦、玉米、粟、棉花、油菜病虫害的计算机管理系统,是为植保推广人员设计的。当用户输入简单初始数据后,即可直接获得未来病虫为害程度和何时应采取的防治措施。共包括1个主程序15个子程序,占用15K,外加数据贮存。经过三年验证后,现已开始投入生产试用。     

流域水文模型研究进展

流域水文模型是研究流域水文学和水资源管理的重要工具。介绍了系统理论模型、概念性模型和物理模型的应用发展情况和存在的不足。未来的主要研究热点将主要集中在:加强模型的物理基础分析、改进参数优选方法、完善模型结构、增强模拟真实性、增加分布式物理模型适用性;将3S、DEM和ANN等先进技术和工具应用到模型中,集成开发一体化的分布式水文模型,并与其他专业系统模型相耦合建立起模型库集成系统;把水文—气候—社会—经济—生态—环境等耦合成新型的模型系统,更好地满足模拟需要,更真实地反映实际情况,提高模型的精确度。     

基于物联网的室内环境监控系统的设计

针对EVaR (Expectile-based Value at Risk) 风险度量提出了基于GARCH类和SV波动率模型的EVaR风险度量计算方法，即EVaR计算的参数模型方法并基于模拟学生t分布时间序列数据,给出EVaR样本外预测的失败率检验方法：Kupiec失败率检验和动态分位数(DQ)检验法与采用CARE (Conditional Autoregressive Expectile)模型的EVaR计算方法进行了对比研究，结果表明基于GARCH类模型和SV模型相对于基于CARE模型有更优的EVaR预测效果.选取2004年1月5日到2009年12月30日的国内外五个股票市场指数数据，针对日对数收益率进行了EVaR风险度量的实证研究，得出在金融危机期间，基于参数模型的EVaR预测要比基于CARE模型的EVaR预测更接近市场实际风险.     

关于城市形态模式的探讨

从广义和狭义的角度解释了城市形态的概念 ,将城市形态概括为 3种典型的模式 :宇宙模式、机器模式和有机体模式 ,并分别对 3种模式的内涵、特点和起源作了论述 ,最后从人与环境的角度评述了 3种模式 ,指出城市应该是一个有机体。     

水电站调压塔功能的数学模型

数学模型方法是处理科学理论的一种经典方法,也是处理各类实际问题的一般方法.本例据水电站调压塔的功能,利用力学定律,构建微分方程数学模型,研究当调压塔出口水流速度变化时,调压塔的水位变化状况及各参数间的关系.     

Construction of Clonal Growth Models in Trifolium repens

The suitability of models for describing the clonal growth of Trifolium repens population was discussed. The results showed that deterministic models were inadequate for describing its clonal growth, but the diffusion models and the randomwalk models suited for the clonal growth characteristics of the population. And it was found that random-walk models were better than diffusion models for describing a population in an environment with rich natural resources, and the latter was better in a poor environment.     

农田碳汇管理措施对农业生产影响的评价

实施必要的农田碳汇管理措施在减缓并应对全球气候变化的影响中发挥着积极的作用。在这种背景下,采用经济学上的生产函数来评价碳汇管理措施对农业生产的影响成为当前国内外学术界研究的热点问题之一。在全球气候变化的背景下,作为中国粮食主产区之一的华北平原,其农业生产明显受到气候变化的影响。从某种程度上看,华北平原农业生产的进一步发展将直接受制于气候变化及其与减缓气候变化效应密切相关的实施农田碳汇管理措施所产生的综合影响。该文以华北平原为案例区试验并测算了碳汇管理措施对农业生产的影响。研究结论对区域水平实施碳汇管理措施以及在适应并应对气候变化影响的背景下,实现农业生产的发展具有指导价值。     

含MCVaR的投资组合优化统一模型

研究了Duarte提出的投资组合优化统一模型及条件风险价值（CVaR），分析了以CVaR为风险度量的投资组合优化模型的具体形式，建立了统一七种模型的投资组合优化统一模型，并发现统一模型是一个凸二次规划问题.     

"焦作模式"和"栾川模式"对我国旅游业发展的启示

政府支持,科学规划,因地制宜,大胆创新是"焦作模式"和"栾川模式"得以成功的经验.应通过完善旅游市场秩序,改革促销方式,推行"绿色营销",提高人员素质等途径发展我国的旅游业.     

玉米生育模拟模型中天气模型的建立和功能

采用周期外延预测模型的正交化筛选方案与相关分析相结合的方法建立了天气模型（ＳＮＷＭ）。运行ＳＮＷＭ可以根据历史资料生成未来１年的天气文件。经过对１９９０，１９９２，１９９３年气象要素的预测值（旬或旬平均值）与观测资料比较，降降水准确率为６６．７％外，辐射、最高气温、最低所温的准确率在７７．７８％－８８．８９％之间。ＣＥＲＥＳ－ＭＡＩＺＥ玉米生育模拟模型采用由ＳＮＷＭ生成的天气文件作为输入运行时则具