玉米适宜品种选择和播期确定动态知识模型的设计与实现

 【目的】试图建立一种具有时空动态性的玉米适宜品种选择和播期确定知识模型。【方法】运用知识工程原理和数学建模技术, 通过定量计算玉米品种特征值与生态环境因子和生产需求之间的符合度，建立了玉米适宜品种选择动态知识模型。依据玉米生长发育进程与最佳季节同步原理，建立了玉米适宜播期确定知识模型。【结果】模型验证利用北京、济南、沈阳等不同生态点常年气象资料以及8个不同品种数据资料，对所建品种选择知识模型进行了实例分析；利用河北滦平、山东济南、辽宁沈阳3个不同地区的气象资料和农大108品种资料对播期模型进行了实例验证。【结论】该系统具有较好的决策性和普适性。     

冬小麦生长适宜动态指标的知识模型

 在分析和提炼小麦栽培理论与技术最新研究资料的基础上 ,通过定量描述冬小麦生长发育动态与品种类型、生态环境和生产技术水平之间的动态关系 ,以基于生理发育时间的动态生长度日为主线 ,建立了系统化和广适性的冬小麦生长适宜动态指标的知识模型 ,可为不同环境条件和冬小麦品种栽培过程中的苗情诊断提供定量化的动态生长指标 ,包括主茎叶龄、叶面积指数、群体茎蘖数和干物质积累量等。利用不同地点的常年每日气象资料以及不同品种类型、不同产量目标和不同播期资料对所建知识模型进行了实例分析 ,表明知识模型对冬小麦生长适宜动态指标具有     

冬油菜适宜绿色面积指数动态设计的知识模型

在分析和提炼油菜栽培理论与技术研究资料的基础上,通过定量描述冬油菜绿色面积指数动态与品种类型、生态环境和生产技术水平之间的动态关系,运用系统工程与动态建模的方法,以基于生理发育时间的动态生长度日为主线,建立了系统化和广适性的冬油菜适宜绿色面积指数动态设计的知识模型,它包括群体叶面积指数动态和角果面积指数动态.利用不同生态点的常年逐日气象资料以及不同品种类型、不同产量目标资料对所建知识模型进行了实例分析,结果表明知识模型对不同条件下冬油菜适宜绿色面积指数的设计具有较好的可靠性和适用性.     

基于模型的冬小麦-夏玉米两熟数字化种植设计系统构建

构建基于模型的定量化和数字化种植设计系统。以农业系统学理论和模拟模型为基础,运用知识工程和信息技术原理,总结并提炼黄淮海粮食生产区冬小麦-夏玉米一年两熟制种植模式关键技术,形成了冬小麦和夏玉米生长模拟模型、水分与养分动态平衡模型以及生产管理技术设计动态知识模型,构建了冬小麦-夏玉米两熟数字化种植设计系统。该系统采用面向对象的程序设计方法,在.NET平台上运用C#语言进行开发。该系统具有7大功能模块:文件管理模块、参数管理模块、生长模拟模块、实时管理模块、方案设计模块、专家咨询模块和系统帮助模块。该系统界面友好,易于使用,具有较强的机理性,同时兼顾应用性需求,基本实现了作物生产力与效益品质的相互平衡。     

小麦栽培管理动态知识模型的构建与检验

 将系统分析方法和数学建模技术应用于小麦管理知识表达体系，通过解析和提炼小麦生育及管理指标与环境因子及生产水平之间的基础性关系和定量化算法，创建了小麦管理动态知识模型WheatKnow；充分利用软构件的技术特点，在Visual C++和Visual Basic平台上研制了数字化和组件化小麦管理动态知识模型系统，实现了播前栽培方案的设计和产中适宜调控指标动态的预测2大功能。其中，播前栽培方案包括产量目标、适宜品种、播期、基本苗及播种量、肥料运筹和水分管理；产中调控指标包括适宜生育期、穗分化进程、生长指标、源库指标和营养指标动态。利用不同生态点、不同品种、不同土壤等资料及大田对比试验对所建知识模型进行实例分析和检验的结果表明，所提出的小麦管理动态知识模型总体上具有较好的广适性和决策性。本研究克服了传统作物栽培模式与专家系统地域性强和广适性弱的不足，从而为实现作物栽培管理的精确化和数字化奠定了基础。     

“玉米生产管理智能决策系统”推广应用制约因素分析

[研究目的]通过对"玉米生产管理智能决策系统"推广应用制约因素分析,为农业信息技术的大规模推广应用提供理论和实践依据;[方法]在实证法基础上,利用SPSS软件、借助Logit模型对制约因素进行定性、定量分析;[结果]影响农户采用"玉米生产管理智能决策系统"的制约因素包括技术自身优势是否明显、农户的性别、年龄、受教育程度及农户是否接受过相关技术培训等方面;[结论]模型分析表明影响农户采用"玉米生产管理智能决策系统"的决定因素是技术自身优势能否充分发挥出来及农户是否接受过相关技术培训.     

冬油菜适宜绿色面积指数动态设计的知识模型

在分析和提炼油菜栽培理论与技术研究资料的基础上，通过定量描述冬油菜绿色面积指数动态与品种类型、生态环境和生产技术水平之间的动态关系，运用系统工程与动态建模的方法，以基于生理发育时间的动态生长度日为主线，建立了系统化和广适性的冬油菜适宜绿色面积指数动态设计的知识模型，它包括群体叶面积指数动态和角果面积指数动态。利用不同生态点的常年逐日气象资料以及不同品种类型、不同产量目标资料对所建知识模型进行了实例分析，结果表明知识模型对不同条件下冬油菜适宜绿色面积指数的设计具有较好的可靠性和适用性。     

水稻栽培适宜品种选择的知识模型

在阅读大量献资料及咨询农学专家的基础上，运用知识工程和系统建模方法，总结、归纳和提炼水稻品种选择与品种类型、生态环境和农作制度之间的动态关系，定量计算了水稻品种特征值与环境因子和生产需求之间的符合度，建立了适宜品种选择的量化知识模型。该模型可用于定量设计不同环境和生产条件下水稻种植的适宜品种。利用沈阳、南京、常德、昆明和广州5个代表性生态点的常年逐日气象资料、当地的生产条件以及24个不同品种资料，对品种选择知识模型进行了实例分析。结果表明模型预测结果与当地实际情况基本吻合。从而证明知识模型能有效地依据决策点的自然资源条件．对决策点适宜种植品种的选择具有较好的解释性和可靠性。     

冬小麦适宜播期和播种量设计的动态知识模型研究

 运用知识工程和系统建模方法 ,在总结、归纳和提炼冬小麦生长发育与品种类型、生态环境和生产技术关系的基础上 ,建立具有时空适应性的冬小麦适宜播期、播种量设计动态知识模型 ,可用于精确定量不同环境和生产条件下冬小麦品种的适宜播期、基本苗和播种量。利用南京、郑州、泰安、保定、太原 5个不同生态点的常年、偏暖年和偏冷年每日气象资料以及各点不同土壤肥力和典型品种资料对播期设计模型进行了实例分析 ;并利用基本苗和播种量设计模型对泰安地区不同品种、不同土壤类型、不同土壤肥力、不同播期和不同产量水平下的基本苗和播种量进行了设计。结果表明 ,知识模型对播期和播种量设计均具有较好的决策性、解释性和适用性。     

油菜产量目标设计与品种选择的知识模型

运用知识工程和系统建模方法，在综合考虑决策点光温生产潜力、历史平均产量水平、土壤肥力、肥水管理水平和生产技术水平等诸多因子对增产系数影响的基础上，通过动态量化增产系数，建立了具有时空适应性的油菜产量目标设计知识模型；通过定量计算油菜品种特征值与环境因子和生产需求之间的符合度，建立了适宜品种选择的量化知识模型。利用南京、郑州和保定3个不同生态点的常年逐日气象资料以及不同品种类型资料对产量目标设计模型进行了实例分析；利用南京、仪征、如皋、郑州和保定5个不同生态点常年逐日气象资料以及13个不同品种资料对品种选择知识模型进行了实例分析。结果表明，所建知识模型具有较好的决策性和广适性。     

Knowledge model-based decision support system for maize management

Based on the relationship between crops and circumstances, a dynamic knowledge model for maize management with wide applicability was developed using the system method and mathematical modeling technique. With soft component characteristics incorporated, a component and digital knowledge model-based decision support system for maize management was established on the Visual C++ platform. This system realized six major functions: target yield calculation, design of pre-sowing plan, prediction of regular indices, real-time management control, expert knowledge reference and system administration. Cases were studied on the target yield knowledge model with data sets that include different eco-sites, yield levels of the last three years, and fertilizer and water management levels. The results indicated that this system overcomes the shortcomings of traditional expert systems and planting patterns, such as site-specific conditions and narrow applicability, and can be used more under different conditions and environments. This system provides a scientific knowledge system and a broad decision-making tool for maize management. Translated from Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering, 2006, 22(10): 163–166 [译自: 农业工程学报]     

玉米肥料运筹动态知识模型研究

为给玉米田知识模型间施肥提供决策工具,试图建立一种系统化和广适性的玉米肥料运筹动态。该模型通过分析和提炼玉米肥料管理方面的最新研究资料,在综合考虑气候条件、土壤理化性质、品种特性等影响因子基础上,根据养分平衡原理,以产量为目标,结合土壤养分供给量和玉米养分需求量,建立了玉米肥料运筹动态知识模型。模型可用于精确定量不同环境和不同产量目标下的氮磷钾施用量、有机氮无机氮施用比例及不同生育时期的氮肥追施量等。利用不同生态点、不同品种、不同土壤肥力等数据对模型进行了验证,结果表明,该模型具有较好的决策性和适用性。     

A Knowledge Model- and Growth Model-Based Decision Support System for Wheat Management

By applying the system analysis principle and mathematical modeling technique to knowledge expression system for crop cultural management, the fundamental relationships and quantitative algorithms of wheat growth and management indices to variety types, ecological environments and production levels were analysed and extracted, and a dynamic knowledge model with temporal and spatial characters for wheat management (WheatKnow) was developed. By adopting the soft component characteristics as non language rele vance, re-utilization and portable system maintenance, and by further integrating the wheat growth simulation model (WheatGrow) and intelligent system for wheat management, a comprehensive and digital knowledge model, growth model and component-based decision support system for wheat management (MBDSSWM) was established on the platforms of Visual C++ and Visual Basic. The MBDSSWM realized the effective integration and coupling of the prediction and decision-making functions for digital crop management.     

基于知识模型和生长模型的小麦管理决策支持系统

 将系统分析方法和数学建模技术应用于小麦栽培管理知识表达体系,通过解析和提炼小麦生育、管理指标与环境因子、生产水平之间的基础性关系和定量化算法,创建了小麦栽培管理动态知识模型(WheatKnow);进一步结合小麦生长模拟模型(WheatGrow)和小麦管理智能系统,充分利用软构件的语言无关性、可重用性及简便快捷的系统维护机制等特点,在Visual　C++和Visual　Basic平台上构建了综合性、数字化和构件化的基于知识模型与生长模型的小麦管理决策支持系统(MBDSSWM),实现了预测功能和决策功能的有机耦     

A dynamic knowledge model for water management in maize

Farmland irrigation management and model establishment are always core and difficult contents in crop simulation. This research was focused on exerting the establishment theory of knowledge model, and applying the systematic analysis method and mathematic modeling technology to knowledge expression system of maize water management. Based on soil water balance, a dynamic knowledge model with systematic and wide-application characteristics for maize water management was developed, after periodically quantifying the relationship of irrigation ration between cultivars’ characteristics and environmental factors. Cases were studied on the knowledge model with the data sets of normal year in different eco-sites and those of different rain years in the same eco-sites. The results showed that there was no difference in water saving in normal years under different eco-sites, irrigation schedule changes with eco-sites greatly; but a more obvious difference in different rain years of the same eco-sites existing, with 8.6% and 31.9% of water saving in both more rainfall and normal rainfall years, respectively. Additionally, irrigation in the seedling stage did not change with year types, but it did in Knurling and filling stages. This can be concluded that the irrigation regime designed by the model is well coherent to the actual planting system, which indicated that the model had good decision-making and applicability __________ Translated from Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering, 2007, 23(6): 165–169 [译自: 农业工程学报]     

小麦-玉米连作协同模型系统研究

小麦-玉米连作是我国北方地区重要的种植方式,本文提出了小麦玉米管理模型的协同机制,探讨了基于生理生态过程的小麦玉米生长、发育、产量和品质形成协同模型,小麦-玉米周年连作协同模型,基于协同模型的连作决策支持仿真系统实现方法等.     

小麦栽培管理知识模型系统的设计与实现

在总结、归纳和提炼小麦栽培理论与技术的研究成果和知识积累的基础上，运用系统学方法和结构化途径，建立了具有时空适应性的小麦栽培管理动态知识模型系统，用于确定不同环境条件和生产系统下的小麦生育特征及栽培管理技术方案，系统包括：产量水平与产量结构、主要品质指标、品种类型、播种期、基本苗、播种量、适宜生育期；主要生育期的茎蘖数、叶龄、叶面积指数、生物量等动态指标；有效叶面积率、高效叶面积率和粒叶比等源库指标；氮、磷、钾肥料运筹及主要生育期的水分管理等。本系统克服了传统作物栽培模式与专家系统的地域性强和广适性差的不足，从而为实现作物栽培管理的定量化和信息化奠定了基础。     

基于模拟模型的玉米栽培管理信息系统

 依据玉米生长发育机理和生理生态学理论,在田间试验的基础上,系统地建立了我国自己的玉米生长发育模拟模型。将玉米模拟技术和玉米栽培专家知识相结合,历时5年研制出玉米栽培管理信息系统(MCMIS)。该系统的主要功能:制定玉米栽培常年决策和当年决策,评价气候变化对玉米生长的影响等。在南京、郑州等地初步应用结果表明,MCMIS的模拟值与实测值有较好的一致性。