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
第一作者简介: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,危扬等 . 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,et al . 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] | 董志明, 胡忠奇, 戴浩然, 高建成. 基于大语言模型的作战仿真想定自动化生成方法[J]. 系统仿真学报, 2026, 38(5): 1129-1145. |
| [2] | 李校男, 晁涛, 马萍, 杨明, 王玉轩. 基于期望最大化方法的非线性SSM黑箱鲁棒辨识[J]. 系统仿真学报, 2026, 38(5): 1146-1158. |
| [3] | 刘银钢, 马明, 张荣华. 基于大语言模型的兵棋推演动态任务规划[J]. 系统仿真学报, 2026, 38(5): 1187-1204. |
| [4] | 苏泓嘉, 张成, 刘飞. 基于模糊功能依赖网分析的体系效能评估方法[J]. 系统仿真学报, 2026, 38(5): 1224-1238. |
| [5] | 梅华威, 杨鹏慧, 余洋. 计及数据漂移改进PatchTST的超短期光伏功率预测[J]. 系统仿真学报, 2026, 38(5): 1239-1254. |
| [6] | 李权, 苏鹏, 万海英, 张承玺, 何志坚, 倪艺洋, 赵忠盖, 刘飞. 基于多阶段LHS-EPRCC方法的青霉素发酵过程建模[J]. 系统仿真学报, 2026, 38(5): 1255-1276. |
| [7] | 周子聪, 曾俊杰, 胡越, 朱正秋, 尹全军. 基于次优示例引导的兵棋推演多智能体强化学习方法[J]. 系统仿真学报, 2026, 38(5): 1277-1289. |
| [8] | 石敏, 郭诗盛, 王素琴, 李兆歆, 朱登明. 融合物理与几何先验的无抓取标注6-DoF抓取检测方法[J]. 系统仿真学报, 2026, 38(5): 1290-1302. |
| [9] | 姜彦吉, 肖星佚, 董浩, 于淼, 黄金山, 刘大千, 费博雯. 融合点线特征的图关系优化3D车道线检测方法[J]. 系统仿真学报, 2026, 38(5): 1303-1319. |
| [10] | 张鑫, 张平, 张琛, 刘威, 韩博阳. 非均质土壤条件下挖掘阻力计算模型研究[J]. 系统仿真学报, 2026, 38(5): 1320-1332. |
| [11] | 王伟, 刘东, 崔新豪, 李博, 肖依永, 任羿. 复杂项目多级动态挣值管理数字化模型及应用[J]. 系统仿真学报, 2026, 38(5): 1350-1364. |
| [12] | 彭莉峻, 苏庭琪, 刘沛津, 何林, 周协武, 张闽心. 融合人体关键点的实验室PPE规范穿戴检测方法[J]. 系统仿真学报, 2026, 38(5): 1365-1382. |
| [13] | 滕靖, 童文聪, 张中杰, 姚幸, 李君羡. 有轨电车交叉口速度自动引导方法及仿真评价[J]. 系统仿真学报, 2026, 38(5): 1426-1439. |
| [14] | 蒋圣超, 裴云庆, 翟宏营, 吴国键, 高放. 基于块编码绝热量子牛顿‒拉夫逊法的潮流计算[J]. 系统仿真学报, 2026, 38(5): 1453-1465. |
| [15] | 秦浪, 谢嘉成, 乔晓军, 王学文, 肖智杰. 执行器位姿异常的机器人轨迹规划调整方法[J]. 系统仿真学报, 2026, 38(5): 1466-1483. |
| 阅读次数 | ||||||
|
全文 |
|
|||||
|
摘要 |
|
|||||