紫苏栽培管理知识模型及决策支持系统研究

将系统分析原理和数学建模技术应用于紫苏栽培管理知识表达体系,通过解析和提炼紫苏生育指标及栽培技术与生态环境和生产技术水平之间的基础性关系和定量化算法,构建了具有时空规律的紫苏栽培管理动态知识模型,并进一步利用软件技术在Visual C++平台上构建了基于知识模型的紫苏管理决策支持系统(KMDSSPM),实现了不同环境条件下的紫苏播前栽培方案设计及产中调控指标预测。其中,播前方案设计包括产量目标与产量结构、密度设计、移栽方案、肥料运筹及水分管理等;调控指标预测包括叶龄动态,叶面积指数动态和干物质积累动态等。紫苏栽培管理知识模型的建立,克服了传统紫苏栽培模式及专家系统地域性强和广适性差的不足,从而为实现紫苏栽培管理决策的定量化和数字化奠定了基础。     

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。     

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     

水稻群体生长指标动态的知识模型研究

 通过定量描述水稻群体基本苗以及主茎与分蘖数、叶面积指数和干物质积累动态与品种类型、生态环境因子和栽培措施之间的动态关系，以基于生理发育时间的积温来计算的发育进程为主线，建立了广适性的水稻适宜群体生长指标的知识模型，可为不同条件下水稻栽培过程中的生长调控与苗情诊断提供定量化的动态指标体系，包括群体主茎与分蘖动态、叶面积指数动态和干物质积累动态等。利用不同生态点的常年逐日气象资料以及不同品种类型对所建知识模型进行了实例分析。结果表明，本模型设计的大田基本苗与实际生产值RMSE平均为5.0，模型设计的群体生长动态指标与已有的高产栽培模式中实测结果平均相关系数达r=0.85**以上，故知识模型对不同条件下的水稻生长指标适宜动态具有较好的预测性。     

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     

种植制度知识模型系统的设计与实现

以优化利用农业自然资源为出发点，着重运用系统分析原理和数学建模技术来研究种植制度设计的知识表达体系，在系统收集和分析种植制度设计方面的献资料以及专家知识和经验的基础上，通过定量解析种植制度指标与生态环境、品种类型、社会经济条件之间的动态关系，创建了种植制度设计知识模型；充分利用软构件的技术特点，在Visual C 平台上设计并实现了数字化和组件化的种植制度知识模型系统，实现了适宜作物选择、作物搭配、作物布局设计和系统维护等功能。本研究克服了传统种植制度专家系统地域性强和广适性弱的不足，为实现种植制度设计的定量化和数字化奠定了基础。     

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。     

小麦栽培氮肥运筹的动态知识模型

 通过分析和提炼小麦氮肥管理方面的最新研究资料 ,以小麦产量和品质为目标 ,根据土壤理化特性、品种遗传特征和水分管理水平等 ,利用养分平衡原理 ,建立了系统化和广适性的小麦栽培氮肥运筹的动态知识模型。该模型可用于精确定量不同环境条件及不同小麦品种生产过程中的总施氮量、有机氮与无机氮的比例以及氮基肥与氮追肥的比例等。利用南京和徐州 2个不同生态点的不同土壤和品种资料、不同产量和品质目标 ,以及不同水分管理水平等对所建氮肥运筹知识模型进行了实例分析 ,表明所建知识模型具有较好的决策性和适用性。     

种植制度知识模型系统的设计与实现

以优化利用农业自然资源为出发点,着重运用系统分析原理和数学建模技术来研究种植制度设计的知识表达体系,在系统收集和分析种植制度设计方面的文献资料以及专家知识和经验的基础上,通过定量解析种植制度指标与生态环境、品种类型、社会经济条件之间的动态关系,创建了种植制度设计知识模型;充分利用软构件的技术特点,在Visual C++平台上设计并实现了数字化和组件化的种植制度知识模型系统,实现了适宜作物选择、作物搭配、作物布局设计和系统维护等功能.本研究克服了传统种植制度专家系统地域性强和广适性弱的不足,为实现种植制度设计的定量化和数字化奠定了基础.     

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.     

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。     

基于模型的玉米管理决策支持系统研究

通过对已有玉米生产管理理论和技术研究成果的分析和提炼,运用系统分析理论和数学建模方法,充分挖掘玉米生长和管理指标与品种特性、生态因子及生产水平之间的动态关系和定量算法,分别构建了玉米生长模型和玉米管理知识模型.利用组件技术,在Microsoft Visual C＋＋.NET开发平台上建立了综合性和定量化的基于模型的玉米管理决策支持系统,该系统实现了玉米生长模型与管理知识模型的耦合.利用不同生态点和不同年份的气象、土壤和品种资料及大田比较试验对系统进行了检验,结果表明系统可以有效地进行玉米管理的辅助决策及实时诊断调控.     

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。     

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]     

播期对不同类型小麦生育进程及产量构成的影响

[目的]研究播期对不同感温性小麦生育进程及产量构成的影响。[方法]分别以2个弱春性(郑麦9023、04中36)和半冬性(西农979、矮抗58)小麦品种为试验对象,通过5个不同播种期(10月1日、10月7日、10月14日、10月21日、10月28日)的设置,研究播期对小麦生育进程及产量构成因素的影响。[结果]随播期推迟,小麦株高呈下降趋势;晚播推迟小麦的出苗期和三叶期,总生育天数缩短;不同播期中,弱春性品种的生育时期均较半冬性品种提前。弱春性品种早播或晚播均影响群体产量形成,籽粒产量下降,适期播种(10月14日)最好;半冬性品种应适时早播,播量一致的前提下以10月1日播种籽粒产量较高。[结论]该研究可为豫北地区不同感温性小麦品种选择适宜播期提供理论依据。