作物生长过程模拟模型与形态三维可视化关键技术研究

诸叶平1; 李世娟1; 李书钦2

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摘要

针对作物产量形成、品种适应性分析的数字化解析和可视化表达的需求,以提高作物模拟模型的时效性、协同性和真实感为目标,结合物联网技术与作物模拟模型,进行了田间数据实时采集;应用多智能体技术进行了作物协同模拟方法研究与框架设计;开展了作物生长过程模拟模型及基于作物模型的形态三维可视化关键技术研究,以作物小麦为例,进行了田间试验,阐述了小麦三维形态模拟可视化系统的设计实现并进行了试验验证;构建了Logistic方程模拟小麦叶长、最大叶宽、叶片高度、株高等的生长变化,采用基于曲线、曲面的参数化建模方法和3D图形库OpenGL构造了小麦器官几何模型。结果表明小麦叶长、最大叶宽、叶片高度和株高模拟模型R2值在0.772~0.999之间,回归方程的F值在10.153~4359.236之间,且Sig.小于显著水平0.05,模型显著性较好,模型的拟合度较高。本研究将作物模拟模型结果和形态结构模型有效结合,实现了以小麦为代表的作物在不同管理措施条件下的生长过程三维形态可视化表达,为作物生产数字化系统应用提供了更有效的途径,该技术体系与方法同样适用于玉米、水稻等作物。

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来源
《智慧农业》 |2019年第1期|P.53-66|共14页
作者
诸叶平1; 李世娟1; 李书钦2;
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作者单位

[1]中国农业科学院农业信息研究所/农业农村部信息服务技术重点实验室,北京100081;

[1]中国农业科学院农业信息研究所/农业农村部信息服务技术重点实验室,北京100081;

[2]北方工业大学信息中心,北京100144;

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原文格式 PDF
正文语种 CHI
中图分类农业电气化与自动化;
关键词
作物模拟模型; 生长过程数字化; 形态可视化; Agent技术; 三维;

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