作物产量灰色马尔柯夫链预测模型

以黑龙江垦区１９４９－１９９２年小麦单产资料为例，用灰色系统ＧＭ（１，１）动态预测模拟和预测趋势产量，用马尔柯夫链动态预测模型预报气象产量，从而组合一套完整的作特意一灰色马尔柯夫链预测模型。以此模型对黑龙江垦区小麦单进行预测，其结果均怀实况基本相符。     

灰色-马尔柯夫链预测水稻产量的方法及其应用

将灰色系统预测模型GM(1,1)与马尔柯夫链相结合,建立玉林市早稻产量预测模型。应用结果表明:(1)模型具有灰色微分动态模型的特点,反映了产量变化的灰色过程;(2)应用马尔柯夫链对该模型所产生的误差进行修正,克服了GM模型误差较大等缺点,大大提高了预测精度,(3)灰色系统理论与随机过程理论相结合,互相取长补短,为统计理论发展开创了新的路径,也为产量预测预报提供了新的方法。     

基于人工神经网络的土壤养分肥力等级评价方法

土壤养分肥力等级是土壤特性的综合反映,也是揭示土壤条件动态的最敏感的指标。对它的评价涉及多个指标,很难用常规方法进行。人工神经网络由于有大规模并行处理、分布式存储、自适应性、容错性等特点,可以解决复杂的非线性高维同题,本研究拟采用建立的土壤养分肥力等级BP神经网络评价模型,对山西省大同地区的土壤养分肥力等级进行评价。     

基于马尔柯夫过程和概率分布特征的粮食产量预测

通过分析粮食单产中气象产量分量时间序列的变化规律，综合运用马尔柯夫模型和概率密度分布函数，构建相对气象产量预测模型。以河南省民权县和陕西省武功县1949—1999年小麦单产序列为例构建模型，预测得到2000年两地区小麦产量的相对误差在20％以下。预测结果表明：综合运用马尔柯夫过程和概率分布特征预测粮食产量的方法是有效的。     

基于物元模型的区域土壤养分评价

在吉林省大安市进行生态环境调查的基础上,进行了土壤理化性质和营养成分的系统测试,选择了土壤的有机质、全氮、全磷、全钾、有效氮、速效磷、速效钾7项测试数据作为土壤养分的评价指标,采用物元和可拓理论构建区域土壤养分评价模型,对大安市的土壤养分进行评价.评价结果符合当地实际情况.物元模型可以消除评价过程中人为因素的影响,提高评价精度,是进行土壤养分评价的理想方法.     

基于RS与GIS重庆都市区土地利用/覆盖变化过程及预测分析

以重庆都市区为例,借助GIS和RS技术,运用土地利用/覆盖类型的动态度、转移矩阵和马尔柯夫过程研究方法,以重庆都市区1997年和2006年两期的TM数据作为研究对象,对重庆都市区近年来土地利用/覆盖的动态过程分析和未来土地利用/覆盖演变趋势进行了预测。为重庆都市区的土地规划、管理和决策提供依据,同时也为该区土地资源可持续发展提供借鉴。结果表明:1997—2006年间,都市区土地利用类型主要以耕地和林地为主,两者之和占总面积的70%以上;转移数量最大的是耕地,其面积净减少506.67km2,主要转化林地和建设用地;用马尔柯夫过程对2006年土地利用进行检验与预测,总体误差范围在卡方检验范围之内;2006—2024年的预测结果耕地面积百分比从2006年的62.24%降低到2024年的52.46%;建设用地面积百分比从2006年的8.99%增加到2024年的15.91%;林地、草地、水域变化相对较小。     

基于马尔柯夫模型的漾濞江流域土地利用变化预测

为了掌握漾濞江流域土地利用的演变趋势,优化土地利用结构,实现土地的可持续利用,在遥感和地理信息系统技术的支持下,利用1990年和2001年的遥感影像作为信息源,获取漾濞江流域土地利用类型数据,结合马尔柯夫模型确定相应的转移概率矩阵,据此分析土地利用各类型间的相互转化情况,并应用马尔柯夫模型和单一土地利用动态度对土地利用的演变趋势进行分析。结果表明:土地利用类型之间的相互转化突出表现为耕地、林地、草地之间的相互转化以及耕地向城乡工矿居民用地的转化;林地面积将趋于稳定,仍为研究区的主要土地利用类型,耕地、草地面积继续减少,水域、城乡工矿居民用地面积稳步增加;必须采取有效措施,解决好耕地保护和城乡发展之间的矛盾,实现当地的可持续发展。     

喀斯特山区退耕还林地土壤养分效应及评价

土壤养分是植被恢复生长的物质基础,文章以六盘水钟山区老鹰山镇不同年限退耕地为研究对象,以中度石漠化地为对照,采用空间代替时间的方法对其土壤养分演变动态进行测定分析,并运用均方差决策法对不同年限退耕还林地的土壤养分恢复状况进行了定量评价。结果表明：该区退耕还林地土壤养分与退耕时间之间呈现正相关关系。坡耕地退耕还林后,退耕坡耕地土壤养分指数较对照中度石漠化参照地高出6～14倍,土壤养分与中度石漠化对照地相比均有一定程度的提高,且随退耕还林年限的递增总体呈增大趋势。     

神府煤田大柳塔镇的土壤资源及其养分评价

本文概述了神府煤田在柳塔镇辖区内的土壤类型及其分布和土壤的基本理化性质。并应用模糊综合指数法对区内土壤养分状况进行评价,表明河谷川道区及部分沟底地土壤养分充足;而盖沙丘陵区的长期耕种和培肥的土壤养分充足,但是不便于培肥的农地土壤以及稀疏草地土壤养分缺乏。根据养分的测定值及养分的模糊综合评价结果,提出了培肥土壤和提高土壤有效养分途径。     

植烟土壤养分丰缺状况评价的统计方法

植烟土壤养分丰缺状况的综合评价在平衡施肥技术研究中具有重要的意义。本文简要介绍了土壤养分数据分析的统计方法,主要包括土壤养分的描述性统计分析、次数分布图(表)分析和基于土样相似性距离的聚类分析,并对土壤养分丰缺状况评价、烟草专用肥配方筛选等有关问题进行了讨论。     

我国土壤水蚀模型近期研究进展

近年来,我国在土壤水蚀模型研究与建立方面取得一定的进展,不但对国外的经典模型进行了大量的研究与应用,而且还根据国内的实际建立了适合我国实际的土壤流失预测模型。总结了近6年来我国土壤水蚀模型研究的主要成果,对重点建立的土壤侵蚀经验统计模型和物理成因模型、国外模型在我国的应用研究作了较详细的介绍和评价,指出了我国土壤水蚀模型研究存在的问题,并对今后我国土壤水蚀模型的研究作了展望。     

豫北太行山低山丘陵区植被恢复模式研究

通过对豫北太行山低山丘陵区植被现状进行调研,根据生境及植被特征,应用生态学原理与方法,提出了该区6大植被恢复模式,即水土保持林模式,生态经济模式,封山育林模式,公路两旁植被恢复模式,自然保护区模式,防火林带模式。从地带性植物群落、防火减灾、景观生态、最优分布位置等角度,研究了豫北太行山低山丘陵区的植被恢复模式,研究结果对豫北太行山乃至整个太行山区的植被恢复具有一定的指导意义。     

用修正的Green-Ampt模型确定土壤入渗性能的速算方法

土壤入渗性能的确定对水文过程及其相关研究与应用具有重要的意义。该文在土壤入渗性能的水平土柱测量方法和Green-Ampt修正模型的基础上,推导出了Green-Ampt模型与修正模型之间的比例关系,进而提出了土壤入渗性能的速算模型。该计算模型在保证土壤入渗性能计算精度的前提下,计算过程较修正Green-Ampt模型有了很大的简化。将3种方法计算得到的土壤入渗率进行了比较,快速方法计算得到的土壤入渗性能与Green-Ampt修正模型计算得到的土壤入渗性能非常接近。在水量平衡原理的基础上得到3种方法计算结果误差分别为11.5%（Green-Ampt模型）,0.66%（修正模型）和2.68%（快速计算模型）。表明快速计算方法具有很高的精度。新方法大大简化了修正模型的计算步骤。该文提出的土壤入渗性能速算法与水平土柱试验相结合,可以方便地应用于室内土壤入渗性能的测量,为水文循环/地表产流等相关研究提供便捷的土壤入渗性能计算工具。     

Agrotool — A system for crop simulation

A system for simulation of crop dynamics is described. It includes a dynamic crop model for several cultures and a model shell. The model permits to simulate crop dynamics on the second level of plant productivity. The model shell serves for organization and implementation of series of computer experiments in dialogue regime. As it is known, soil and climatic conditions in the majority of Russia's regions differ from that in West Europe in a principal way. It especially concerns the continental Russia regions where deep droughts regularly occur, or Northwest regions, which are subjected to excess of water. So a special attention in model development was paid on account of the influence of water stress on plant production process.     

Comparison of two models for estimating the soil particle-size distribution curve based on soil textural data

Mathematical models employing textural data are commonly used for the estimation of the particle-size distribution (PSD) curve. In this study, two models were used: (1) the model proposed by Fredlund et al. (2000) (F model), and (2) the model proposed by Skaggs et al. (2001) later modified by Fooladmand and Sepaskhah (2006) (FS model). Comparison of the results obtained by these two models, applied for 30 soils from the south of Iran, showed that the F model was better when the model parameters were determined by setting minimum differences between the measured and estimated PSD curve. Also, three equations based on soil textural data were derived for estimating parameters of the F model, and these equations were used to estimate the PSD curve. The results showed that for 10 independent soils from the south of Iran and 50 soils from the UNSODA database, the FS model was better than the F model based on three new derived equations. Therefore, the FS model can be safely used to estimate the PSD curve with different soil textures; however, the F model is appropriate for representation of the measured PSD curve.     

基于缓存机制的作物模型Web服务并发处理

为了改善作物模型Web服务的响应时间,该文提出了基于缓存机制的作物模型Web服务并发处理方案。通过综合分析作物模型Web服务的组合结构、数据Web服务的通信特性以及作物模型Web服务的响应时间特征,以多线程处理和数据缓存技术为基础,设计了基于缓存机制的作物模型Web服务并发处理方案;并以作物栽培管理知识模型Web服务为测试对象,在真实网络环境下,验证了该方案的有效性。结果表明,在单用户多地点请求和多用户多地点请求情况下,采用并发处理方案分别可以缩短32%和35%的模型服务响应时间,极大地提高了模型的多用户并发处理能力。该研究为作物模型的区域应用提供了技术支撑。     

Assessing First-Order Emulator Inference for Physical Parameters in Nonlinear Mechanistic Models

We present an approach for estimating physical parameters in nonlinear models that relies on an approximation to the mechanistic model itself for computational efficiency. The proposed methodology is validated and applied in two different modeling scenarios: (a) Simulation and (b) lower trophic level ocean ecosystem model. The approach we develop relies on the ability to predict right singular vectors (resulting from a decomposition of computer model experimental output) based on the computer model input and an experimental set of parameters. Critically, we model the right singular vectors in terms of the model parameters via a nonlinear statistical model. Specifically, we focus our attention on first-order models of these right singular vectors rather than the second-order (covariance) structure.     

几种谷物横流干燥数学模型及其应用

该文通过综述国内外谷物横流干燥数学模型研究及应用情况,为国内开展同类研究提供借鉴和参考。该文详细介绍了美国学者建立的适用于谷物横流干燥的Bakker-Arkema偏微分方程模型、二维动态偏微分方程模型、分布式参数DP过程模型;并简要介绍了模型预测控制方法及其在连续式横流谷物干燥机上的研究与应用。DP过程模型是PDE模型的简化形式,能够较好地描述横流干燥过程,且模拟计算程序简单,非常适用于干燥过程的在线控制。美国研究人员以DP过程模型和MPC控制算法为基础开发出模型预测控制器,在塔式横流干燥机上获得成功应用。     

作物模型系统Web服务集成方法

针对作物模型系统的多样性和异构性,研究了基于Web服务的作物模型系统集成方法。通过分析作物模型系统的组成结构及各功能体之间的交互特征,以面向服务架构的技术为基础,探讨作物模型系统的服务切分,并采用“契约先行”的 Web 服务开发技术实现了服务封装。文章详细描述了基于 Web 服务契约优先方法的建模过程,并采用相关工具实现了 Web 服务契约文档和服务代码框架的自动生成,通过引用作物模型 Web 服务组件的方式,实现了模型系统的内部业务逻辑,完成了小麦管理知识模型系统基于Web服务的复用集成。试验结果表明,该作物模型系统集成方法采用统一的模型服务契约,提高了系统集成的复用开发效率,最大限度地解决了异构系统的互操作性问题。研究结果为作物模型系统集成提供了方法指导。     

北方水稻动态水分生产函数研究

研究采用蒸渗仪和盆栽相结合的方法，在分析水稻干物质生长规律的基础上，提出了干物质随时间累计的数学模型和干物质累计量与籽粒产量之间关系的数学模型，在此基础上，参考前人旱作物动态产量模型，构造了水分亏缺影响函数，对分阶段线性函数、指数乘子式函数和三次式函数进行参数拟合，提出了水稻动态产量数学模型，求出了沈阳地区水稻水分生产函数动态产量模型参数，并利用1999年实测资料对模型进行了检验和灵敏度分析。