基于作物模型的计算机模拟软件研究

基于作物模型的计算机模拟软件是数字农业中实现农业信息化的重要基础。该文系统介绍了作物模型及作物模拟的概念,作物生长模拟技术的产生和发展,并对模拟软件的研发过程中涉及的关键技术进行阐述,指出模拟软件在农业生产和科研中的应用。     

作物信息技术研究进展初探

阐明信息技术在我国农业领域的应用前景,指出信息技术是解决三农问题、实现农业现代化的重要手段和途径;阐述作物生长模拟模型、生产决策系统研究现状及其在作物信息工程中的地位与作用,提出了我国作物信息技术的发展战略。     

植物可视化研究进展

近40年来，以作物群体阶段发育和干物质积累为对象的作物生长模拟研究得到了长足发展，各种模型及基于模型的作物辅助决策系统在农业生产中也已得到初步应用。但以个体或群体形态结构为研究对象的植株可视化却是近几年才发展起来的，目前已成为作物模拟研究新的领域。可视化研究是植物结构模拟技术和虚拟现实技术在作物生长模拟中的应用。随着信息农业的发展，作物生长过程可视化必将进一步深入。本文简要介绍植物可视化研究的国内外研究进展和今后的发展趋势。     

监测生长状态和环境响应的作物数字孪生系统研究综述

在农业生产数字化和智慧化阶段,需实时、全面、准确地了解作物生长状态和农田环境,并根据相关信息做出相应的分析、反馈、决策。针对这一问题,借鉴工业数字孪生系统的概念,将作物实际生长与模拟生长的同步、作物实时状态与作物实时管理策略之间的交互系统概括为作物数字孪生系统。在梳理国内外研究现状的基础上,指出作物数字孪生系统包含数据获取与传输、模型构建、可视化交互等阶段;其关键技术包括传感器技术、图像分割技术、建模技术以及可视化技术等。同时指出该领域的研究可以从作物基础数据、系统模型能力、多方协同交互等方面进行。监测生长状态和环境响应的作物数字孪生系统的相关研究对农业生产的智慧化和数字化有较大的现实意义,从理论和应用层面也有较大的价值。     

作物生长发育过程的计算机模拟决策研究概述

种植业是农业的基础产业 ,作物生长发育过程的计算机模拟决策研究是种植智能化、数字化与精确化的桥梁与纽带。本文对作物计算机模型的定义、模型分类、产生和发展、应用及意义等进行了概述。作物模拟技术经历了初创、发展及完善与成熟阶段。作物模拟研究的作用主要有解释作物生长过程的机理、预测及调控指导 3个方面 ,其目的主要有定量关系、综合知识、检验假设、进行模拟、支持决策与教学及连接其它模型等 ,其意义主要表现在为人们提供了新的认知工具 ,使作物生产决策向动态、定量、目标与优化方向发展 ,实现智能化与精确化管理 ,推动农业信息化与可持续发展     

作物生长模型发展现状及应用前景

随着农业作物学科和计算机科学技术的发展,作物生长模型的研究在20世纪60年代开始迅猛发展,至今经历了从定性的概念模型到定量的机理模型、从作物的生理生态过程模拟模型发展成为综合的作物应用模型的发展历程。在简要介绍国内外作物生长模型的研究进程、特点及现状的基础上,指出了现有模型中存在的问题,并对其应用前景和发展趋势进行了探讨。     

作物生长模拟模型研究和应用综述

通过对国内外作物模拟模型研究阶段的分析,指出作物模拟模型研究的发展趋势和应用问题,作物模拟模型与专家系统ES,决策支持系统DSS,天气发生器GS,3S技术等耦合在信息农业中发挥重要作用。     

作物生长模拟模型研究进展

作物生长模拟模型是对作物生长发育过程及其与环境条件、栽培管理技术的动态关系进行的定量描述和预测,模型的研究有利于农业科学成就的综合集成,同时也是作物种植管理决策现代化的基础.为此,较系统阐述了作物生长模拟模型的定义、发展、特点及建模原理.分析了目前国内外取得的成果及存在的问题.在此基础上指出作物生长模拟模型研究应趋于微...     

作物模型研究进展

作物模型是用来模拟作物生长、发育和产量形成的动态生长过程的计算机软件.自20世纪60年代以来,作物模型已从幼年期发展到成熟期,目前已成为各国农业科学研究中最有力的工具之一.文中对作物模型的研究历程和进展进行了综述,并总结了我国在作物生长模型研究方面的经验和不足,为今后的模型研究和应用提供参考.     

作物生长模型研究进展

近年来,随着科学理论和计算机技术的快速发展,作物生长模型研究也迅速发展起来,经历了从幼稚到成熟的阶段、从理论分析到使用分析的历程。本文总结了作物生长模型的发展历程,对作物生长模型进行了评价,指出作物生长模型会受复杂多变天气的影响、受计算机能力的限制、受输入数据的约束,以期为农业生产提供参考。     

计算机技术在农业现代化中的应用前景分析

随着计算机技术被广泛应用于社会经济的各领域,农业生产中也出现了许多智能化的农机系统,如农业信息系统、作物模拟系统、农业专家系统、农机化视觉系统、追溯信息系统、植物生长监测系统等。计算机技术已成为推动农业技术创新、提高劳动效能的重要手段,但也存在一些问题。目前我国计算机在农业方面的应用与发达国家相比虽然存在一定差距,但其开发潜力和应用前景广阔,在未来的农业生产中将占有越来越多的分量。     

作物生长模型（CropGrow）研究进展

农业信息技术是基于信息技术与农业科学的交叉融合而形成的新兴技术,催生了数字农业和智慧农业的快速发展。作物生长模型作为其核心内容之一,可以动态模拟作物生长发育过程及其与气候因子、土壤特性和管理技术之间的关系,从而有效克服传统农业生产管理研究中较强的时空局限性,为不同条件下的作物生产力预测预警与效应评估等提供量化工具。本文重点介绍笔者团队在作物生长模型的构建与应用方面形成的总体技术方法、最新研究进展及未来发展思考。通过20多年系统深入的探索和实践,本团队以小麦、水稻等作物为主要对象,以“生理机制解析-模型算法构建-生产力动态预测-效应定量评估-模拟平台研发”为主线,综合运用系统分析、动态建模、虚拟现实、情景模拟及决策支持等方法,开展了作物生长模型CropGrow的构建与应用研究。首先,利用系统分析方法与动态建模技术,构建了机理性与预测性兼备的综合性作物生长模型（CropGrow）,包括阶段发育与物候期、器官发生与建成、光合生产与物质积累、同化物分配与产量品质形成、养分动态、水分平衡以及作物三维形态建成与虚拟显示等子模型,可数字化、可视化表征不同条件下作物生长发育与生产力形成过程;然后,结合地理信息系统（GIS）和遥感（RS）技术,构建了基于模型、GIS和RS有效耦合的区域作物生产力预测技术;进一步量化了气候变化、品种更新、土壤改良、措施优化对区域作物生产力形成的影响,拓展了适宜方案生成、理想品种设计、气候效应评估、耕地利用评价以及农业政策制定等应用技术;最后,运用构件化程序设计思想,基于作物生产数据库、作物模型构件库等,集成开发了基于模型的数字化、可视化作物生长模拟系统与决策支持平台,实现了数据管理、参数优化、生长模拟、遥感耦合、区域预测、方案设计、效应评估、安全预警、产品发布等综合功能。未来作物模拟研究将在完善基础数据库的基础上,进一步提升预测能力、量化基因效应、拓展智能决策、耦合多功能模型等,为粮食生产的预测预警、情景效应的量化评估、生产管理的智能决策、作物品种的优化设计等提供数字化支撑,对于保障国家粮食安全和推进数字农业发展具有重要意义。     

信息化引领现代农业园区发展现状与对策研究

现代农业园区是推动我国农业现代化发展的重要抓手。以物联网、大数据、移动互联为代表的信息技术在农业园区中广泛应用,已成为引领农业转型和高质量发展的重要力量。梳理了信息技术和产品在现代农业园区中设施农业、大田生产、畜禽养殖、水产养殖、农产品质量安全追溯和现代农业管理服务等领域的应用现状,指出园区信息化发展存在区域发展不均衡、关键技术研发不成熟、技术标准体系不完善和产品推广难度大等问题,提出了未来的发展方向以及加快技术研发创新、加强标准体系建设、加大资金投入、发挥政府引导作用和培育专业人才队伍等政策建议,以期为提升现代农业园区的数字化、自动化、智能化水平提供参考。     

信息技术在福建生态农业领域中的应用探讨

随着电子计算机技术的普及和网络的开发,信息技术已经渗透到农业生产的各个领域,数据库、专家系统、精确农业、网络服务成为农业生产活动的基本资源和发展动力,成为提高农业生产力最有效的手段.本文着重论述了信息技术在福建生态农业上的应用现状及前景,指出了福建省生态农业信息技术的应用前景和对策.     

我国农业技术创新扩散研究评述

农业技术创新对于现代农业的发展举足轻重,尽管我国农业科技进步贡献率已达到56%,科技也已成为我国农业发展的主要推动力量,但是农业科技的整体水平不高,核心技术领域缺乏重大突破,现有农业技术创新的成果转化和推广能力明显不足,无法对现代农业的发展形成引领和支撑,一个重要原因在于先进农业技术的推广和扩散不足。梳理并评述了当前我国农业技术创新扩散领域的研究论文,分析了现有研究中存在的不足,并指出应重视农业技术创新扩散的制度基础和社会文化情境,未来可以从乡村治理结构上去分析当前我国农业技术创新扩散存在的困境和出路。     

虚拟作物研究现状及展望

虚拟作物作为农业信息技术研究的重要方向,是计算机信息技术与农业科学相互渗透应用的新发展,是对作物生长模型研究的提高。阐述了虚拟作物的概念,介绍了目前虚拟作物研究主要的技术和方法、国内外研究应用现状、存在的问题与难点,最后对其应用前景作了简要的探讨与展望。