作物模拟模型

模型试用。 ⑹模型试用。将模拟运行扣的结果应用于 生产,进行小面积示范试验, 生产,进行小面积示范试验,以检验其适用 性。 ⑺问题的解签与选择、决策。如经验证 问题的解签与选择、决策。 该模型与真实系统相吻合, 该模型与真实系统相吻合,就可按模拟的结 果来解答生产中出现的问题, 果来解答生产中出现的问题,并据此进行最 优方案的选择与决策。 优方案的选择与决策。
二、作物模拟模型的建模过程
⑴调查研究和问题的提出。这是建模的基础。通过 调查研究和问题的提出。这是建模的基础。 调查研究, 确定目标,提出相应的方案。 调查研究, 确定目标,提出相应的方案。 ⑵建立模型. 建立模型. 编写程序。 a. 编写程序。 确定有关作物参数。 b. 确定有关作物参数。 确定用以模拟的气象要素。 c. 确定用以模拟的气象要素。 连接。 d. 连接。 ⑶模拟运行。 模拟运行。
（4）产量预测 利用作物模型预测天气对产量的影响， 利用作物模型预测天气对产量的影响，进 风险分析。 行作物生产的气候风险分析 行作物生产的气候风险分析。通过用期望的天 气资料， 气资料，可以在收获前一段时间预测作物的产 量，这对期货交易、提前制定购销计划和产后 这对期货交易、 加工计划都很有用。 加工计划都很有用。 作物生长模拟模型与地理信息系统结合， 作物生长模拟模型与地理信息系统结合， 还可对大面积区域范围内的各种作物产量和品 质进行模拟并把结果用地图显示出来。 质进行模拟并把结果用地图显示出来。
(2)研究气候变化对作物生产的影响 (2)研究气候变化对作物生产的影响 作物生长模型可用来研究未来气候条件下温 作物生长模型可用来研究未来气候条件下温 研究 度、降水、CO2浓度变化对作物布局和产量水 降水、CO2浓度变化对作物布局和产量水 平的影响，预测气候对人类食物供应状况的可 平的影响，预测气候对人类食物供应状况的可 能影响。如金之庆等人利用CERES小麦模型和 能影响。如金之庆等人利用CERES小麦模型和 CERES CERES玉米模型预测了未来温度、降水、CO2浓 CERES玉米模型预测了未来温度、降水、CO2浓 玉米模型预测了未来温度 度变化对中国小麦和玉米生产的影响。 度变化对中国小麦和玉米生产的影响。
(3)田间管理 (3)田间管理 利用作物生长模型可以进行不同播种时 密度、 期、密度、灌溉时间与次数和肥料使用量在 不同环境状况下对长期平均产量和产量潜力 的影响，并对栽培措施加以优化， 的影响，并对栽培措施加以优化，推荐有利 栽培措施加以优化 于经济和生态效益的措施。 于经济和生态效益的措施。
模拟水稻发芽的模型
⑷验证。通过验证,可以了解模拟结果与真实系统的逼近 验证。通过验证, 程度,从而确认该模型的正确性是否在允许的“宽容度” 程度,从而确认该模型的正确性是否在允许的“宽容度” 范围内。 范围内。 验证方法有: 验证方法有: 回顾检验。 a. 回顾检验。 全面改变真实系统中的参数,观察模型是否随之变化。 b. 全面改变真实系统中的参数,观察模型是否随之变化。 通过田间试验,考察试验结果与模拟结果是否一致。 c. 通过田间试验,考察试验结果与模拟结果是否一致。 ⑸调试改进模型。找出导致模型与真实系统不一致的原 调试改进模型。 因,进一步用试验数据来调整和修改作物参数, 对模型 进一步用试验数据来调整和修改作物参数, 的结构语句进行改进。 的结构语句进行改进。
作物模拟模型
小组成员：麻菲菲 小组成员： 冯钟慧 陈 娟 11209225 11209209 11209219
作物模拟是20世纪60年代以后随着作 20世纪60年代以后随着作 世纪60
物生理生态知识的积累和计算机技术的飞 速发展而成长起来的一种边缘学科，是一 速发展而成长起来的一种边缘学科， 项新的农业信息技术。随着科学技术的发 项新的农业信息技术。 展和社会需求的加大，作物生长模拟研究 展和社会需求的加大， 得到了飞速发展，目前已进入实用阶段。 得到了飞速发展，目前已进入实用阶段。
作物模拟与大气环流模型GCM的结合฀ 作物模拟与大气环流模型GCM的结合฀ GCM的结合
将气候
模型与农业或作物模拟模型相结合的方法, 模型与农业或作物模拟模型相结合的方法, 是研究 气候变化对农业影响的最好方法, 它可以模拟未来 气候变化对农业影响的最好方法, 的气候条件下对作物产量的影响, 的气候条件下对作物产量的影响, 指导农业规划和 作物布局，为农业决策提供科学依据。 作物布局，为农业决策提供科学依据。
整个建模过程可以用图表示为： 整个建模过程可以用图表示为：
模拟运行 建立模型 问题提出 调查研究
验பைடு நூலகம்
证
调试改进 模型试用 问题解答 选择决策
三、作物模拟模型的应用
（1）作物育种 在育种方面，模型可通过修改品种的生理或形态 在育种方面，模型可通过修改品种的生理或形态 特性参数，模拟其在系统中的行为和结果。 特性参数，模拟其在系统中的行为和结果。育种专 家可以利用模拟技术，根据品种特性可能产生的效 家可以利用模拟技术， 确定所要选育品种的方向。 应，确定所要选育品种的方向。国际水稻研究所已 开始用作物生长模型模拟作物态和生理特征在不同 环境下的变化并进行育种及帮助选择理想株型。 环境下的变化并进行育种及帮助选择理想株型。
五、作物模拟模型的发展趋势
作物模拟与3S技术相结合฀ 作物模拟与3S技术相结合฀ 3S技术相结合 作物模拟与遥感技术相结合能够提高区域尺度作物模 拟的精度, 促进作物模拟技术的发展和应用; 拟的精度, 促进作物模拟技术的发展和应用; 地理信息系统GIS为模型提供了大量的环境和品种参 地理信息系统GIS为模型提供了大量的环境和品种参 GIS 数也是模型运行结果的管理平台; 数也是模型运行结果的管理平台; 作物模拟与全球定位系统GPS相结合能够实现模型使 作物模拟与全球定位系统GPS相结合能够实现模型使 GPS 用空间的实时精确定位。 用空间的实时精确定位。
作物模拟技术要求多学科的交流与合作฀
作物模拟技术是一项综合的技术。 作物模拟技术是一项综合的技术。 是建立在植物生理学、作物栽培学、植物营养学、 是建立在植物生理学、作物栽培学、植物营养学、 土壤学、农业气象学、计算机科学、园艺学、 土壤学、农业气象学、计算机科学、园艺学、植物 保护学、 保护学、农田水利学和数学等综合学科基础上的一 门新技术。 门新技术。 它的发展必然要求加强各相关学科的理论基础研 深入研究有关作物生长发育的微观机理, 究, 深入研究有关作物生长发育的微观机理, 站在 其他学科研究成果的基础之上驾驭其他各领域知识。 其他学科研究成果的基础之上驾驭其他各领域知识。 作物模拟技术要与专家系统相结合, 博采众长。 作物模拟技术要与专家系统相结合, 博采众长。
四、作物模拟模型存在的问题
模型多是半经验半机理性的。 (1) 模型多是半经验半机理性的。大多数作物模型仅 限于几个相同因素的限制的生产水平, 限于几个相同因素的限制的生产水平,这些模型没有考 虑全部的限制因子对模拟的影响,模拟的准确性还不够。 虑全部的限制因子对模拟的影响,模拟的准确性还不够。 模拟模型的开发缺乏统一的方法和标准。 (2) 模拟模型的开发缺乏统一的方法和标准。模拟模 型在单作物生理生态的基础上进行作物的生长发育等 模拟,使模拟模型的开发缺乏统一的方法和标准, 模拟,使模拟模型的开发缺乏统一的方法和标准,各种 模型对作物生理生态过程的量化描述繁简不一, 模型对作物生理生态过程的量化描述繁简不一,参数取 值差别较大,影响了与其他信息技术的结合。 值差别较大,影响了与其他信息技术的结合。
The End 敬请指导！ 敬请指导！
作物模拟技术与现代网络技术的结合应用฀ 作物模拟技术与现代网络技术的结合应用฀ 通过互联网我们可以查阅世界作物模拟的最新研究成果; 通过互联网我们可以查阅世界作物模拟的最新研究成果; 通过互联网我们可以了解世界范围内作物长势的遥感等 监测信息; 监测信息; 通过互联网我们可以向中国和世界的专家学者学习和请 教作物模拟和农业生产方面遇到的突出问题; 教作物模拟和农业生产方面遇到的突出问题; 通过互联网我们也可以发表作物模拟或其他农业技术 推广应用的有关信息与农户和政府进行沟通和交流。 推广应用的有关信息与农户和政府进行沟通和交流。
通用性： 通用性： 适用于任何时间、地点与品种。 适用于任何时间、地点与品种。 便用性： 便用性： 可为非专家操作应用，可用于一般的气候、 可为非专家操作应用，可用于一般的气候、品种及 作物资料。 作物资料。 灵活性： 灵活性： 容易进行修改补充。 容易进行修改补充。 研究性： 研究性： 除了应用性以外，还可用于生理生态的研究、探讨。 除了应用性以外，还可用于生理生态的研究、探讨。
模型通用性较差。 (3) 模型通用性较差。很多模型仅对农业生产系统的主要 生产过程进行模拟,在某个小区域模拟效果较好, 生产过程进行模拟,在某个小区域模拟效果较好,但推广范围 窄。同一物种在不同地区有可能参数不同,不同品种的参数 同一物种在不同地区有可能参数不同, 也不同,因此,被引进的外地模型,参数适宜性较差, 也不同,因此,被引进的外地模型,参数适宜性较差,很难本地 化 。 (4) 模型的有效性检验差。由于缺乏模型运行所需的气 模型的有效性检验差。 候、土壤和作物特性等资料,模型所需生产对象参数和环境 土壤和作物特性等资料, 参数的代表性差、重复性不理想等缺点, 参数的代表性差、重复性不理想等缺点,模拟模型的可靠性 验证与有效性检验存在一定困难 。以致于常用模拟值与实 测值是否一致、模型模拟曲线是否拟合等来判断模型的优劣。 测值是否一致、模型模拟曲线是否拟合等来判断模型的优劣。
模拟树木生长的模型
一、作物模拟模型的特征 二、作物模拟模型的建模过程 三、作物模拟模型的应用 四、作物模拟模型存在的问题 五、作物模拟模型的发展趋势
一、作物模拟模型的特征
系统性： 系统性： 能对模拟的不同成分或过程进行系统的、全面的分析 能对模拟的不同成分或过程进行系统的、 与描述。 与描述。 动态性： 动态性： 包括时间过程的变化及不同成分间的动态关系。 包括时间过程的变化及不同成分间的动态关系。 机制性： 机制性： 在经验性或描述性的基础上，提供了对主要生理生理 在经验性或描述性的基础上， 过程的理解和解释。 过程的理解和解释。 预测性： 预测性： 对不同系统提供了可靠的定量描述。 对不同系统提供了可靠的定量描述。