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.     

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.     

基于颜色和纹理特征的玉米旱情统计判别模型

利用颜色和纹理特征判定玉米植株干旱程度是玉米旱情监测识别的新途径,良好的统计判别模型构建方法对实现这一新途径意义重大。采集了玉米出苗-拔节、拔节-抽雄、抽雄-成熟3个生长发育阶段适宜、轻旱、中旱、重旱、特旱5个干旱程度的玉米植株图像,用MATLAB软件从图像中提取玉米植株的颜色和纹理特征数据,以SPSS软件对特征数据的训练集进行Fisher逐步判别分析,获得Fisher判别函数组,结合曼哈顿距离判别规则,建立了玉米出苗-拔节、拔节-抽雄、抽雄-成熟3个生长发育阶段的正视面、俯视面和侧视面共9个单视角统计判别模型,并将每个生长发育阶段的单视角统计判别模型联合构建为三维统计判别模型。玉米3个生长发育阶段的所有单视角判别模型在训练和测试时的平均判别准确率无显著差异,所有正视面和侧视面单视角统计判别模型训练和测试时的平均判别准确率均在90%以上,判别玉米不同干旱程度的准确率差异性小,所有俯视面单视角统计判别模型训练、测试时的平均判别准确率均低于85%,且判别玉米不同干旱程度的准确率差异性较大。玉米3个生长发育阶段的三维统计判别模型的训练和测试平均判别准确率在97%以上,且判别玉米不同干旱程度的差异性较小。玉米3个生长发育阶段的单视角统计判模型中,侧视面统计判别模型的判别效果最好,正视面统计判别模型次之,俯视面统计判别模型的判别效果相对较差,每个生长发育阶段的三维统计判别模型的判别效果均比单视角统计判模型好。     

玉米茎秆第三和第五茎节穿刺强度遗传模型选择

以B73和Mo17玉米自交系构成的6世代群体为材料,利用玉米茎秆穿刺仪,对玉米地上第3茎节和第5茎节中部椭圆形短轴垂直于茎秆进行穿刺,测定玉米茎秆穿刺强度。通过P_1、P_2、F_1、F_2、BC_1和BC_2 6个世代联合分析法,以玉米茎秆穿刺阻力为性状,研究控制玉米茎秆倒伏性的基因遗传分离规律。结果表明,玉米茎秆第3茎节穿刺强度的最适遗传模型为B-1(2对加性-显性-上位性主基因模型);玉米茎秆第5茎节穿刺强度的最适遗传模型为E-0(2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因模型)。这一研究结果为玉米抗倒伏性状的有效选择提供方法和理论依据。     

基于离散元法玉米秸秆双层粘结模型力学特性研究

针对玉米秸秆外表皮与内穰力学特性存在显著差异问题,建立离散元玉米秸秆双层粘结双峰分布模型,通过力学试验与虚拟仿真试验对比,标定玉米秸秆外表皮和内穰力学参数,校正离散元模型,探究玉米秸秆力学特性.结果表明,采用离散元Hertz-Mindlin with bonding颗粒接触方法可建立玉米秸秆双层粘结双峰分布模型.完善DEM方法建立玉米秸秆颗粒粒度随机分布的双层粘结模型方法.通过力学试验得出青贮玉米秸秆外表皮弹性模量和剪切模量分别为982.52和387.58 MPa,青贮玉米秸秆内穰弹性模量和剪切模量分别为28.64和8.13 MPa,外表皮木质部与内穰纤维部力学特性差异显著.计算得出外表皮-外表皮、外表皮-内穰、内穰-内穰之间粘结参数.通过单轴压缩试验,剪切与虚拟仿真试验对比验证离散元模型可靠性.文章所建立玉米秸秆双层粘结双峰分布离散元模型表征两者力学特性差异,为青贮玉米饲料数值化研究提供理论依据.     

玉米生长三维显示模型研究初探

动态显示玉米的生长、发育和产量形成过程,有利栽培管理。本研究主要目的是建立一个基于生长模拟模型的可视化系统,从而反映玉米生长、发育和产量形成的实时动态。有关玉米生长、发育和产量形成的基本算法与品种、环境和生产水平密切相关,其主要来自于现有文献和研究数据。基于生长模型的逐日输出,耦合玉米种子、根、茎、叶和穗等的形态建成和生长规则,从而建立了玉米形态变化的数学模型。通过计算机图形学、Visual C 和OpenGL,本文建立了基于生长模拟模型和三维动画技术的玉米可视化模型系统,其能基本反映玉米生长、发育和产量形成规律,并具有结构简单、界面友好和图像真实等优点。     

中国玉米期货市场套期保值有效性分析

为了考察中国玉米期货市场转移价格风险功能发挥的程度,利用中国大连商品交易所的玉米期货结算价格和吉林玉米中心批发市场的大连港口玉米平舱价格等数据,运用国际上比较成熟的简单回归(OLS)模型、向量自回归(VAR)模型、误差修正模型(ECM)和广义自回归条件异方差(GARCH)模型来确定玉米期货套期保值交易的最佳套期保值比率,并采用Ederington的未进行套期保值交易的方差和进行套期保值交易后方差变化的百分比方法来衡量玉米期货套期保值的有效性。结果发现:中国玉米期货市场的转移价格风险功能未能得到有效发挥。     

玉米叶斑病流行动态及管理综合模拟模型研究Ⅰ.玉米叶片生长子模型

用不同的生长模型拟合玉米的生长发育数据.结果表明,Gompertz模型能较好地描述玉米总叶片数随有效积温变化的动态;Locistic模型能较好地描述玉米总面积和玉米株高的发展变化动态.根据上述模型得到玉米叶面积相对日增量随有效积温发展变化的三参数高斯模型:y=3.505 4EXP{-0.5[(x-1111.4854)/256.095 2]2}(R2=0.9944).     

宁夏银川平原灌区春小麦与春玉米栽培方案优化模拟研究

应用 CERES-小麦模型和 CERES-玉米模型分别进行了银川平原灌区春小麦与春玉米栽培方案优化模拟试验 ,依据模拟产量结果优化选择出春小麦和春玉米最优播期、施氮量和灌水量等栽培管理方案     

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。     

玉米生长动态模拟仿真系统的研究（英文）

为了加快提高玉米生产精准化作业的水平,利用玉米生理生态模型、形态结构模型、计算机和虚拟现实技术,研制开发了玉米生长动态模拟仿真系统,将计算机图形学算法、虚拟现实技术、动画设计技术以及信息集成技术应用到玉米生产领域。建立的生长动态模拟仿真系统有利于玉米精准化作业水平的提高,能够协助相关的生产研究和试验,达到降低成本、提高效率的目的。     

玉米生长动态模拟仿真系统的研究

为了加快提高玉米生产精准化作业的水平,利用玉米生理生态模型、形态结构模型、计算机和虚拟现实技术,研制开发了玉米生长动态模拟仿真系统,将计算机图形学算法、虚拟现实技术、动画设计技术以及信息集成技术应用到玉米生产领域。建立的生长动态模拟仿真系统有利于玉米精准化作业水平的提高,能够协助相关的生产研究和试验,达到降低成本、提高效率的目的。     

玉米秃尖性状的遗传模型分析及SSR标记

秃尖是影响玉米产量的重要数量性状,试验以不秃尖玉米自交系"666"和秃尖玉米自交系T6093为亲本,通过对P1、P2、F1、F2、B1、B26个基本世代联合分析,对玉米的秃尖性状进行了遗传模型分析。结果表明:玉米果穗秃尖性状的最适模型是E-1模型,符合2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性多基因混合模型,B1、B2、F23个世代的主基因遗传率分别为64.41%、64.00%和77.07%,微效多基因遗传率分别为25.24%、0和12.31%,玉米的秃尖性状主要受主效基因控制,受环境因素的影响很小。根据SSR标记结果,将控制玉米果穗秃尖性状的2个主效基因初步定位于玉米的第2条染色体和第7条染色体。     

863课题介绍

<正>课题名称:玉米作物系统数字化设计与预测预警技术研发课题编号:2013AA102404-02课题内容、目标:本课题主要任务目标包括发展与完善玉米生产力形成模型和结构-功能模型;提出玉米田间感知信息融合计算分析技术;建立基于模型的玉米株型指标设计、气候效应定量评价与管理方案生成技术等数字化设计技术;实现集模型、     

黑龙江省西部半干旱区玉米水分生产函数建模与评价

通过盆栽试验,对玉米不同灌水处理下的耗水量和产量的试验资料进行回归分析,建立了Jensen模型、Minhas模型,Blank模型、Stewart模型和Singh模型,对上述5种水分生产函数模型求解结果进行比较分析与评价,确定适合黑龙江省西部半干旱区的玉米水分生产函数模型为Jensen模型和Stewart模型,可为该地区...     

基于粒子群神经网络模型反演玉米、小麦叶面积指数

基于高分1号遥感影像,分别采用粒子群神经网络模型、神经网络模型和植被指数回归模型3种方法,反演廊坊市玉米、小麦叶面积指数(LAI)。结果表明,粒子群神经网络模型反演玉米、小麦LAI的精度要高于其他方法,其模型的决定系数R²均高于0.9,均方根误差均低于0.196,可满足反演精度的要求。本研究提出的基于高分1号影像的粒子群神经网络模型反演玉米和小麦LAI的方法具有一定的普适性。     

基于多尺度特征度量元学习的玉米叶片病害识别模型研究

传统基于深度学习的玉米叶片病害检测模型检测精度不高、模型参数量大，基于此，提出一种融合多尺度、无参数度量学习的玉米叶片病害识别算法模型。首先，利用Vgg-16、Swin Transformer网络，将玉米叶片病害图片映射到全局和局部特征空间；然后，利用多尺度特征融合网络，实现全局和局部特征的深度融合，强化特征的分类能力；最后，利用无参数元学习网络，实现待测玉米叶片病害图片与特征集之间的度量，根据度量结果，实现玉米叶片病害的快速定位与识别。在开源Plant Village数据集、自建玉米叶片病害数据集上进行了测试，所提出模型的识别准确率分别为97.45%、96.39%,同时保持了较低的识别时间开销；相比其他经典玉米叶片病害识别模型，具有更强的鲁棒性和泛化性能。     

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。     

基于高光谱植被指数的西北玉米不同时期叶绿素含量估测

以陕西省扶风县马席村、巨良农场和杨凌区揉谷乡种植的大田玉米为试验材料,分别测定玉米抽雄期、灌浆期和乳熟期的冠层光谱反射率和叶片叶绿素含量,分析冠层各光谱植被指数与叶片叶绿素含量之间的相关关系,建立玉米叶绿素含量估测模型。结果表明,以单变量光谱植被指数估算叶绿素含量,抽雄期的最佳模型由修正叶绿素吸收反射率指数(Modified chlorophyll absorption reflectivity index,MCARI)建立,灌浆期最佳模型由垂直植被指数(Perpendicular vegetation index,PVI)建立,乳熟期最佳模型由植被衰老反射率指数(Plant senescence reflectance index,PSRI)建立。随着玉米生长期的推进,叶片衰老,用PSRI所建立的模型来监测玉米叶绿素含量的效果较好,可为高光谱遥感在玉米长势监测提供理论依据和技术支持。     

玉米穗上叶间距主基因+多基因遗传模型分析

为了对玉米穗上叶间距进行遗传改良,以玉米PH6WC与7873杂交组合的6个世代P1、P2、F1、B1、B2、F2为材料,在春播和夏播条件下,研究了玉米穗上叶间距的主基因+多基因遗传规律。在春播条件下,玉米穗上叶间距的最适模型为E-0模型,检测到2对主基因,以多基因遗传为主。在夏播条件下,玉米穗上叶间距的最适模型为E-1模型,检测到2对主基因,以多基因遗传为主。因此,可以采用轮回选择和聚合回交的方法积累微效基因,对玉米穗上叶间距进行遗传改良。