農作物生長模型與可視化研究
時間:2015-06-01 00:00
來源:
【字體:大中小】
主要完成單位:必威betways 農業經濟與農村發展研究所、、華南農業大學
主要人員:夏寧、朱同林、甘陽英、萬忠、洪建軍、朱桂芝、閆敏傑、鄭業魯、曾慶茂、段洪洋、徐小紅、劉嘉、李向偉、林偉君、梁俊芬
項目起止時間:2008-09-21—2012-12-31
獲獎級別:2013年度廣州市科學技術進步二等獎
授獎單位:廣州市人民政府
獲獎時間:2015-05
主 要 內 容
1、關鍵技術及創新點
本項目主要研究基於田間數據的廣東省特色農作物(柑橘、菜心、芥藍等)生長發育過程數字建模和可視化技術、作物理想株型設計和調控方法。關鍵技術及創新點包括:
(1)發展了基於隨機過程理論的作物三維建模技術體係。提出了分枝隨機模型、坐果模型和器官形態描述模型的方法。率先利用果樹坐果模型來研究果樹的果實分布特性,建立了基於隨機過程的果樹理論產量均值與方差的計算方法。對作物的理想株型進行三維數字化設計,為作物栽培、選育提供目標參考。
(2)提出了菜心、芥藍的結構模型和生長發育動態模型的建模策略。建立了基於激光掃描數據(散亂數據)的作物形態靜態快速建模算法、動態連接方法及形態圖形動畫顯示技術。開發了一套基於模型耦合的數字可視化作物生長係統。提高了模型在科學研究和實際應用中的可行性。
( 3)發明了基於表麵數據的植物枝體三維形態建模係統,能快速、高效、低成本製備作物數字化模型;通過研究數字作物理想株型發育過程的規律,基於植物生長的內源調控機製,發明了植物生長延緩製劑和延長綠色期的肥料,能抑製新枝徒長,增加葉綠體的穩定性,提高光合效率,增加作物產量,提高農產品的品質。
2、應用情況
本成果增進了田間尺度下作物栽培生理生態知識,為快速設計作物數字化模型、農業技術虛擬培訓、虛擬科學實驗以及作物育種應用提供了技術支撐,目前已經在 15家廣州市屬企業和單位及 1家省外科研機構推廣應用,用戶數約 8000人。通過使用本成果中的軟件係統,為這些企業節約了時間、提高了效率,節省了成本。同時由於本成果的應用減少了資源消耗,減少了農藥使用率,保護了農業生態環境,產生了良好的社會效益。
3、知識產權情況
目前本成果已經獲得國家授權發明專利 3項,軟件著作權 4項。發表了相關學術論文 19篇,參與編寫外文專著 1部。