小麦生长模拟与三维可视化系统构建技术研究

作物生长过程的三维可视化是虚拟作物研究的关键技术之一,针对小麦形态结构复杂,小麦生长可视化不易实现的问题,以小麦作物为对象,在已有研究成果基础上,结合小麦生长模拟模型和形态结构模型,从系统结构与功能、系统设计与实现、真实感图形渲染技术（颜色渲染、纹理映射、光照处理）等方面入手,构建小麦生长模拟与三维可视化系统,实现了小麦生长模型和形态结构模型的有机结合,最终实现了小麦生长过程的三维可视化。小麦生长模拟与三维可视化系统将为小麦作物生长动态预测、栽培管理调控、作物株型设计等提供形象逼真的可视化工具,为小麦理想株型筛选,高产、高效、抗倒伏设计与优化等提供技术支撑。     

DSSAT作物系统模型的发展与应用

作物模型对人们认识作物生长过程以及对生长的调控提供了一种高效的工具。针对农业技术推广决策支持系统DSSAT(Decision Support System for Agrotechnology Transfer)作物系统模型的发展历程、模型结构、数据输入输出、研究进展等进行了综述,为该模型在我国的应用提供参考。     

基于DSSAT CERES-Wheat模型的未来40年冬小麦最适播期分析

在适播期内播种是促进小麦高产稳产的关键管理技术.为应对未来气候变化带来的不利影响,提高小麦高产优质主产区的冬小麦产量,本研究选取黄淮海和江淮地区作为研究区,并在研究区内选择3个代表站点,利用DSSAT CERES-Wheat模型在基准时段和未来40年分别开展了4种典型浓度路径的温室气体排放气候情景(RCPs)、51个播...     

基于同化物分配的冬小麦节间形态参数模型

冬小麦节间形态结构模型是功能-结构小麦模型的重要研究内容。本研究以济麦22、泰农18和鲁原502为材料,于2013-2014和2014-2015年度开展了品种和施氮试验,并结合2013-2014年冬小麦节间主要形态参数和器官生物量等数据,通过分析不同节位节间同化物分配和节间主要形态参数与器官生物量的定量关系,构建了冬小麦节间主要形态结构模型。经2014-2015年小麦生长数据检验,除分蘖节间长模型模拟精度略低外,主茎节间长、主茎节间粗和分蘖节间粗模型精度均较高,所建模型可较好模拟不同品种与施氮水平下冬小麦节间主要形态结构。     

DSSAT作物系统模型的发展与应用

作物模型对人们认识作物生长过程以及对生长的调控提供了一种高效的工具。针对农业技术推广决策支持系统DSSAT（Decision Support System for Agrotechnology Transfer）作物系统模型的发展历程、模型结构、数据输入输出、研究进展等进行了综述,为该模型在我国的应用提供参考。     

农业科研方法数据库系统的设计与实现

本文在分析农业科研方法数据库系统构建的意义基础上，介绍了农业科研方法数据库系统的结构和功能，并利用SQL Server和Visual Studio．NET平台，初步实现了系统的网络化运行。     

改进区域增长算法的植株多视图几何重建

【目的】通过研究3种不同复杂程度植株冠层的三维重建,为更加精准获取植株冠层表型参数提供新方法。【方法】本文首先用单反相机获取3种不同复杂程度植株冠层图片序列,通过三维重建得到各植株稠密点云;随后还原植株点云原始尺度,过滤稠密点云中的噪声,再使用改进区域增长算法分割植株点云冠层;之后借助激光扫描仪,利用手动测量和激光扫描方法分别从二维和三维两个方面对多视图几何重建的叶片进行精度评价,二维精度评价为叶片长宽的实际测量值分别与激光扫描仪获取的叶片的长宽值和多视图几何重建叶片的长宽值进行统计分析,三维精度评价使用传统的网格对比方法豪斯多夫距离与更加精准的工业级网格3D精度对比检测软件Geomagic Qualify。【结果】多视图几何重建的植株叶片表型信息与手动测量值间的判定系数（R ²）均高于0.96,激光扫描方法获取的植株叶片表型信息与手动测量值间的判定系数（R ²）均高0.99;多视图几何重建的叶片与激光扫描得到的叶片在0—±1mm偏差范围内的比例大部分达到97%以上;以激光扫描的叶片网格为参考,多视图几何重建的叶片网格的豪斯多夫距离90%以上分布在0—2 mm。本研究的多视图几何重建方法与改进区域增长算法相结合能对不同复杂程度的植株取得比较理想的重建结果。 【结论】本文提出的多视图几何方法与改进区域增长算法相结合的重建方法可以弥补区域增长算法的不足,对表面不平滑的植株冠层具有更好的分割效果,适合不同复杂程度植株三维重建,为育种研究获取植株表型提供一定的参考。     

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。     

基于GIS的农业经济信息管理与服务系统

针对现有的农业经济信息管理方面存在的问题,提出并建立了一种基于MapBasic的农业经济信息管理与服务系统,为农业经济信息管理与服务开辟了一条新的途径。整个系统利用GIS处理空间信息的特点,克服了以往农业经济信息管理过程中结果显示的单一、静态的不直观,不具有空间属性的缺陷,实现了农业经济信息管理与服务的实时可视化。     

中国太空育种现状及其前景展望

太空环境条件特殊,可以使植物细胞发生突变,从而产生新物种。与常规育种方法相比较,此育种方法具有变异幅度大、稳定快、周期短等优点,不仅植株明显增高增粗,产量和品质也大为提高,中国已经育成如“赣早籼47号”、“赣棉12号”和“太空莲子”等多种的优良太空品种。今后除了继续重视农作物的品种培育外,还应加强树种和花卉的太空育种,只有牢牢把握未来的太空育种方向,才能保持中国在这一领域的世界领先地位。