系统仿真学报 ›› 2015, Vol. 27 ›› Issue (10): 2467-2474.
丁维龙, 徐利锋, 危扬, 高楠
收稿日期:
2015-03-06
修回日期:
2015-07-31
出版日期:
2015-10-08
发布日期:
2020-08-07
作者简介:
丁维龙(1975-),男,安徽萧县,博士,教授,研究方向为虚拟植物模拟;徐利锋(1982-),男,浙江临安,博士,讲师,研究方向为虚拟植物模拟。
基金资助:
Ding Weilong, Xu Lifeng, Wei Yang, Gao Nan
Received:
2015-03-06
Revised:
2015-07-31
Online:
2015-10-08
Published:
2020-08-07
摘要: 在理想株型研究中,传统的基于田间试验的方法存在耗时长,难以验证株型是否达到最优形态等问题。为减少作物株型设计过程中人工干预所带来的成本提高和结果的不确定性,自动而又快速地获得作物高产株型,基于水稻的功能结构模型, 将优化算法应用到虚拟水稻的株型优化上。在VS2005平台上,使用C++编程语言、OpenGL图形渲染引擎以及MFC框架,开发了水稻株型数字化设计与株型优化系统。介绍了系统的模块、系统构建的关键技术以及系统的实现。研究的基于虚拟模型的水稻株型优化设计方法,可为作物株型的定量化设计提供新的思路。
中图分类号:
丁维龙, 徐利锋, 危扬, 高楠. 水稻株型优化设计系统的设计与实现[J]. 系统仿真学报, 2015, 27(10): 2467-2474.
Ding Weilong, Xu Lifeng, Wei Yang, Gao Nan. Design and Realization of Optimization System for Rice Type[J]. Journal of System Simulation, 2015, 27(10): 2467-2474.
[1] 苏中滨, 战守义, 郑萍, 等. 作物高光效株型数字化设计方法研究 [J]. 农业工程学报, 2008, 24(1): 203-207. [2] 丁维龙, 朱元伟, 章谦元, 等. 水稻生长可视化模拟系统的设计与实现 [J]. 浙江工业大学学报, 2012, 40(1): 46-49. [3] Cilas C, Bar-Hen A, Montagnon C, et al. Definition of architectural ideotypes for good yield capacity in Coffea canephora [J]. Annals of Botany (S0305-7364), 2006, 97(3): 405-411. [4] Barillot R, Combes D, Chevalier V, et al. How does pea architecture influence light sharing in virtual wheat–pea mixtures? A simulation study based on pea genotypes with contrasting architectures [J]. AoB Plants (S2041-2851), 2012, pls038; doi:10.1093/aobpla/pls038 [5] Silva D D, Han L, Faivre R, et al. Influence of the variation of geometrical and topological traits on light interception efficiency of apple trees: sensitivity analysis and metamodelling for ideotype definition [J]. Annals of Botany (S0305-7364), 2014, 114(4): 739-752. [6] Guo Y, Ma Y T, Zhan Z G, et al. Parameter Optimization and Field Validation of the Functional-Structural Model GREENLAB for Maize [J]. Annals of Botany (S0305-7364), 2006, 97(2): 217-230. [7] Sarlikioti V, de Visser P H B, Buck-Sorlin G H, et al. How plant architecture affects light absorption and photosynthesis in tomato towards an ideotype for plant architecture using a functional-structural plant model [J]. Annals of Botany (S0305-7364), 2011, 108(6): 1065-1073. [8] Qi R, Ma Y, Hu B, et al. Optimization of source-sink dynamics in plant growth for ideotype breeding: A case study on maize [J]. Computers and Electronics in Agriculture(S0168-1699), 2010, 71(1): 96-105. [9] Quilot-Turiona B, Ould-Sidib M M, Kadrani A, et al. Optimization of parameters of the 'Virtual Fruit' model to design peach genotype for sustainable production systems [J]. European Journal of Agronomy (S1161-0301), 2012, 42: 34-48. [10] Drewry D, Kumar P, Long S P. Simultaneous improvement in productivity, water use, and albedo through crop structural modification [J]. Global Change Biology (S1354-1013), 2014, 20(6): 1955-1967. [11] 丁维龙, 刘畅, 张玉屏, 等. 基于弯曲变形计算的水稻穗空间形态模拟研究 [J]. 中国水稻科学, 2010, 24(3): 309-314. [12] 马培良, 丁维龙, 古辉. 基于OpenGL和双三次贝塞尔曲面的稻叶可视化建模 [J]. 浙江工业大学学报, 2010, 38(1): 36-40. [13] Nikolov N T, Massman W J, Schoettle A W. Coupling biochemical and biophysical processes at the leaf level: an equilibrium photosynthesis model for leaves of C3 plants [J]. Ecological Modelling (S0304-3800), 1995, 80(2/3): 205-235. [14] 劳彩莲. 基于蒙特卡罗光线跟踪方法的植物三维冠层辐射传输模 [D]. 北京: 中国农业大学, 2005. [15] Evers J B, Vos J, Yin X, et al. Simulation of wheat growth and development based on organ-level photosynthesis and assimilate allocation [J]. Journal of Experimental Botany (S0022-0957), 2010, 61(8): 2203-2216. [16] Buck-Sorlin G, de Visser P H B, Henke M, et al. Towards a functional-structural plant model of cut-rose: simulation of light environment, light absorption, photosynthesis and interference with the plant structure [J]. Annals of Botany (S0305-7364), 2011, 108(6): 1121-1134. [17] Kevin Suffern, 刘天慧. 光线跟踪算法技术 [M]. 北京: 清华大学出版社, 2011. [18] Grena R. An algorithm for the computation of the solar position [J]. Solar Energy (S0038-092X), 2008, 82(5): 462-470. [19] 王炳忠. 太阳辐射计算讲座、第三讲: 地外水平面辐射量的计算 [J]. 太阳能, 1999, (4): 12-13. [20] Bird R, Riordan C. Simple solar spectral model for direct and diffuse irradiance on horizontal and tilted planes at the earth’s surface for cloudless atmospheres [J]. Journal of Climate and Applied Meteorology (S1558-8424), 1986, 25(3): 87-97. [21] Donald C M. The breeding of crop ideotypes [J]. Euphytica (S0014-2336), 1968, 17(3): 385-403. [22] 李敏强, 寇纪淞, 林丹, 等. 遗传算法的基本理论与应用 [M]. 北京: 科学出版社, 2004. [23] 王小平, 曹立明. 遗传算法理论、应用与软件实现 [M]. 西安: 西安交通大学出版社, 2002. [24] Goudriaan J. A simple and fast numerical method for the computation of daily totals of crop photosynthesis [J]. Agricultural and Forest Meteorology (S0168-1923), 1986, 38: 249-254. |
[1] | 李智杰, 石昊琦, 李昌华, 张颉. 基于改进遗传算法的影像中心布局优化方法[J]. 系统仿真学报, 2022, 34(6): 1173-1184. |
[2] | 陈斌, 刘悦, 杨亚磊. 基于STN的机场航班过站保障时间协同规划建模[J]. 系统仿真学报, 2022, 34(6): 1196-1207. |
[3] | 杨凯, 陈纯毅, 胡小娟, 于海洋. 蒙卡渲染画面多特征非局部均值滤波降噪算法[J]. 系统仿真学报, 2022, 34(6): 1259-1266. |
[4] | 陈麒, 崔昊杨. 基于改进鸽群层级的无人机集群视觉巡检模型[J]. 系统仿真学报, 2022, 34(6): 1275-1285. |
[5] | 王沐晴, 张磊, 范秀敏, 骆晓萌, 朱文敏. VR外设驱动的虚拟人姿态优化仿真方法[J]. 系统仿真学报, 2022, 34(6): 1296-1303. |
[6] | 陆承, 靳学胜. 基于Steam VR的交互仿真水枪灭火训练系统设计[J]. 系统仿真学报, 2022, 34(6): 1312-1319. |
[7] | 高宏鼐, 付丽疆, 夏倩, 郭亚. 可观测度在光合作用模型性能评估中的应用[J]. 系统仿真学报, 2022, 34(6): 1330-1342. |
[8] | 倪凌佳, 黄晓霞, 李红旮, 张子博. 基于协作式深度强化学习的火灾应急疏散仿真研究[J]. 系统仿真学报, 2022, 34(6): 1353-1366. |
[9] | 蒙盾, 胡卓, 张华军. 基于改进A*算法的多层邮轮疏散系统仿真[J]. 系统仿真学报, 2022, 34(6): 1375-1382. |
[10] | 郭宇飞, 赵康, 海永清. 面向有限元分析的三角网格布尔运算方法[J]. 系统仿真学报, 2022, 34(5): 1003-1014. |
[11] | 吴桐, 王清辉, 徐志佳. 三周期极小曲面多孔材料渗透率尺度特性研究[J]. 系统仿真学报, 2022, 34(5): 1015-1024. |
[12] | 蒋阳升, 王思琛, 高宽, 刘梦, 姚志洪. 混入智能网联车队的混合交通流元胞自动机模型[J]. 系统仿真学报, 2022, 34(5): 1025-1032. |
[13] | 梁江涛, 王慧琴. 基于改进蚁群算法的建筑火灾疏散路径规划研究[J]. 系统仿真学报, 2022, 34(5): 1044-1053. |
[14] | 张其文, 张斌. 基于教学优化算法求解置换流水车间调度问题[J]. 系统仿真学报, 2022, 34(5): 1054-1063. |
[15] | 邢根上, 鲁芳, 李书山, 罗定提. 基于产品体验性的供应链交货模型与仿真研究[J]. 系统仿真学报, 2022, 34(5): 1064-1075. |
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