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| 1 | 长宽法测定作物叶面积的校正系数研究显示文摘在分析作物的叶面积和叶长宽积之间关系的基础上,确定了玉米、水稻、大豆和甘薯4种作物利用长宽法计算叶面积的修正系数,并用实测结果进行了验证。结果表明:玉米、水稻、大豆和甘薯叶面积计算的修正系数分别为0.734 8、0.774 6、0.729 6和0.731 1,与通常采用的0.75相比,玉米的修正系数有所减小,而水稻的修正系数有所增加;玉米和水稻狭长形叶片的修正系数比较大,大豆和甘薯圆形叶片修正系数较小;对于狭长形叶片,长宽比较大的水稻的修正系数大于长宽比较小的玉米的修正系数,圆形的大豆叶片和甘薯叶片的修正系数比较接近;采用长宽法计算的结果与叶面积仪测定的结果具有较好的一致性,并且对狭长形叶片的计算结果优于圆形叶片。 | 郁进元 何岩 赵忠福 王栋 | 2007 | 江苏农业科学2007，35，2： | 91 |
| 2 | 植物形态结构模拟与可视化研究进展显示文摘本文较系统阐述了植物形态结构模拟与可视化研究的社会背景、学术价值和经济意义,从创立与发展、研究与发展的总体趋势和特点、研究居世界先进水平的机构或学者以及领先标志等方面综述了植物形态结构模拟与可视化的研究进展;指出了该研究的前沿领域、空白点及薄弱环节,分析了中国在该研究中的总体水平、差距及其成因;最后在研究展望基础上提出了若干政策建议。 | 曹宏鑫 石春林 金之庆 | 2008 | 中国农业科学2008，41，3： | 48 |
| 3 | 基于unity3d的交互式虚拟农业仿真平台研究显示文摘传统的农作物种植试验需要反复设计和改进,且受季节、农时和天气的限制,种植周期长、成本高。基于虚拟现实技术的农作物种植虚拟仿真平台能够缩短作物品种试验周期,降低成本,是实现农业生产现代化的关键。为此,重点研究了基于三网融合技术,以三维虚拟世界为载体,以农业仿真模型为科学计算依据,以任务驱动为特色的虚拟农业仿真平台架构,并基于unity3d实现了交互式虚拟农业仿真平台。 | 陈洪 马钦 朱德海 | 2012 | 农机化研究2012，34，3： | 33 |
| 4 | 水稻叶片伸长过程的模拟模型显示文摘水稻叶片生长过程的动态模拟,对于实现水稻生长的数字化和可视化表达具有重要的理论意义和应用价值。本研究以4个不同株型的水稻品种为试验材料,通过对水分试验、氮素试验条件下不同叶位叶片的叶长、叶宽特征进行连续观测,综合分析了水稻叶片几何形态指标随生育进程和环境条件的变化规律,进而构建了水稻叶片生长过程的动态模拟模型。模型采用Logistic方程描述了水稻主茎及分蘖叶片随生长度日(GDD)的动态伸长过程;利用二次曲线描述了叶宽随GDD的动态变化过程;分别用幂函数和一元二次方程描述了叶形(不同叶长处的叶宽)的动态变化过程;另外,以叶片氮素和水分因子分别描述了不同水氮水平对叶片形态建成过程的定量影响。同时利用独立的水稻田间试验资料对所建模型进行了测试和检验,主茎和分蘖动态变化叶长、叶宽的均方根差(RMSE)分别为3.6cm、3.96cm以及3.15cm、3.56cm。表明本模型对水稻叶片的动态伸长过程具有较好的预测性和解释性。 | 常丽英 顾东祥 张文宇 杨杰 曹卫星 朱艳 | 2008 | 作物学报2008，34，2： | 28 |
| 5 | 水稻叶色变化动态的模拟模型研究显示文摘定量描述叶片颜色变化的动态过程是植物生长数字化和可视化的重要内容。本研究通过对不同水稻品种和不同水氮处理条件下主茎和分蘖不同叶位叶色变化过程的连续观测和定量分析,构建了水稻叶片颜色随生长度日变化的动态模拟模型。水稻叶片颜色变化的基本过程可以用3个阶段的SPAD值分别表达,第一阶段为基于幂函数的伸长期,叶色逐渐增强,第二阶段为相对稳定的功能期,叶色基本不变,第三阶段为基于二次曲线的衰老期,叶色逐渐减弱;并基于二次曲线方程分别描述了叶片含氮量和含水量对叶色变化过程的调控效应。在此基础上,进一步建立了叶片SPAD值与叶色组分(RGB)值的关系模型。利用独立的水稻田间试验资料对所建模型进行了测试和检验,显示主茎不同叶位叶色变化3个阶段模拟值的均方根差分别为2.58、3.69和3.82,4个分蘖不同叶位叶色变化模拟值的均方根差分别为4.65、4.39、3.51和4.25;SPAD值与叶色组分间模拟值的均方根差分别为2.98和3.25。表明本模型可较好地模拟不同生长条件下水稻不同茎蘖上不同叶位叶色的动态变化过程,从而为实现水稻生长系统的数字化模拟和可视化显示奠定了基础。 | 常丽英 张文宇 张玉屏 顾东祥 姚鑫锋 朱艳 曹卫星 | 2007 | 作物学报2007，33，7： | 23 |
| 6 | 西瓜三维形态几何建模和真实感绘制技术研究显示文摘【目的】实现西瓜形态的数字化设计和生长的可视化模拟。【方法】提出一种基于B样条曲线的西瓜器官几何造型方法,并利用位置信息和茸毛生成技术描述器官的局部细节特征;依据西瓜器官的主要形态特征,提取器官几何模型的主控参数,参数具有较明确的农学意义,结合模板技术实现西瓜主要器官和植株三维形态结构的交互式设计;同时也可以根据西瓜植株拓扑结构发展规律,通过动态驱动参数化器官几何模型的方法实现植株生长的可视化模拟。【结果】本文提出的西瓜器官三维形态建模和植株结构交互式生成方法易于与农业知识结合,所重构的形态模型具有较好的真实感效果。【结论】文章提出的方法具有较好的普适性,为瓜果类作物三维形态的交互设计和形态模拟提供了实用的方法和手段。 | 赵春江 陆声链 郭新宇 李长锋 杨月英 | 2008 | 中国农业科学2008，41，12： | 22 |
| 7 | 基于生物量的水稻叶片主要几何属性模型研究显示文摘【目的】构建基于生物量的水稻叶片主要几何属性模型,为水稻株型设计与调控提供理论依据。【方法】以两优108、86优8、南粳43及扬稻6号为材料,设置品种、氮肥与密度田间试验,观测水稻主茎不同叶位叶片长度和宽度,分析了水稻主茎叶片长和宽的关系、比叶重(SLW)随叶位的变化规律,以及水稻叶片干重与叶长和叶宽的关系,构建基于生物量的水稻叶片主要几何属性模型。【结果】叶长与叶宽的关系可用幂指数方程表达,比叶重随叶位呈二次曲线变化。采用独立的试验资料检验模型,主茎叶片叶长、叶宽模拟值与实测值的根均方差(RMSE)分别为2.55和0.06cm。【结论】几何属性模型可较好地模拟不同生长条件下水稻主茎不同叶位叶片的主要几何属性,为生长模型与形态结构模型的结合奠定了基础。 | 刘岩 陆建飞 曹宏鑫 石春林 刘永霞 朱大威 孙金英 岳延滨 魏秀芳 田平平 包太林 | 2009 | 中国农业科学2009，42，11： | 23 |
| 8 | 植物叶面积系数法改进研究显示文摘植物叶面积计算是植物野外调查的重要关键内容,由于传统植物叶面积计算公式s=kab中,k值随物种的不同而存在很大差异,往往造成公式应用的困难。为了方便k值的正确选择,收集了具有代表性的9种形态的植物叶片,求出不同形态叶片的k值,为植物叶面积野外调查提供方便。k值计算方法为,利用计算机软件Image Pro Plus 6.0计算了植物叶片的面积、面积与外接矩形的面积比、最大直径、最小直径、宽度与长度共6个参数。借鉴传统植物叶片的分类方法,根据最大直径与最小直径的比值,将叶片分为披针形、长卵形、卵圆形、矩形或圆形4种类型,求出这4种类型叶片的k值分别为1/3,1/2,2/3和5/6。经过试验证明,公式在改进前,叶片面积k值的平均误差接近20%,改进后叶片面积的k值的平均误差仅为4%,叶片面积的估测误差明显降低。按叶形将叶片分类确定k值后,k值的选择方便快速,外业人员只需简单培训就可明显提升野外作业的效率和精度。 | 胡林 | 2015 | 中国农学通报2015，31，5： | 22 |
| 9 | 水稻动态株型模式及其指标探讨显示文摘进入21世纪,水稻超高产成为国内外热门研究课题,而优良的植株形态是超高产的骨架,因此水稻理想株型研究受到科学工作者的广泛关注。本文综述了20世纪以来的水稻株型研究进展,在分析前人研究成果和经验的基础上,探讨了基于水稻全生育期分蘖角度变化的“散生挺立型”动态株型模式及其若干指标。 | 康文启 欧阳由男 董成琼 朱练峰 禹盛苗 许德海 金千瑜 | 2007 | 中国稻米2007，13，1： | 17 |
| 10 | 基于生物量的水稻根系生长动态模型显示文摘为了建立水稻根系生长动态模型,实现根系可视化,该研究以两优108(Va1,杂交籼稻)、86优8(Va2,杂交粳稻)和南粳43(Va3,常规粳稻)为材料,采用塑料桶土培,设施肥(每盆N 3.6 g、P2O5 0.8 g、K2O 3.6 g),与不施肥(基土同施肥处理)两个水平,分析并建立水稻根系根长、根体积以及根表面积与根干重的最适关系模型。结果显示:根长、根体积及根表面积与根干重间的动态关系符合幂函数Y=axb;2008年根长、根体积及根表面积的模拟值与观测值的根均方差(RMSE)每株分别为358.138 1 cm、2.089 1 cm3和136.325 2 cm2,2009年的每株分别为42.993 7 cm、0.314 9 cm3和14.072 8 cm2,检验结果为该模型可靠性较好。表明所建水稻根系生长动态模型具有一定的解释性和通用性,为功能-结构水稻模型研究及水稻可视化奠定了基础,对水稻理想株型设计、结构与功能关系研究及水稻生长系统的可视化和数字化均有一定的参考价值。 | 刘永霞 岳延滨 刘岩 曹宏鑫 葛道阔 魏秀芳 | 2011 | 江苏农业学报2011，27，4： | 17 |
| 11 | 基于模型的可视化水稻生长系统的构建与实现显示文摘在气象因子、土壤条件、品种参数和栽培措施等基础数据的支持下,通过耦合水稻生长模拟模型、形态结构建成模型和虚拟显示模型及策略分析评价模型、气象资料生成模型、品种参数调试模型,利用计算机软构件技术和动态图形技术,建立了基于模型的可视化水稻生长系统。系统在.NET平台上运用C#语言进行开发,接入OpenGL作图工具,初步实现了不同生态环境、品种类型、生产技术条件下水稻生长的动态模拟和逼真显示,具有数据管理、生长模拟、方案评估、因苗预测、时空分析、系统帮助等功能。研究结果将有助于提升农作生长系统表达的数字化和可视化水平,为虚拟农业的发展奠定基础。 | 刘慧 汤亮 张文宇 伍艳莲 曹卫星 朱艳 | 2009 | 农业工程学报2009，25，9： | 14 |
| 12 | 不同品种和氮肥条件下水稻根系主要几何参数动态量化显示文摘目的建立基于生物量的水稻根系主要几何参数动态模型,为水稻功能-结构模型的研究奠定基础。方法于2008和2009年设置3个品种[两优108(V1,杂籼)、86优8(V2,杂粳)和南粳43(V3,常规粳稻)]和2个氮肥水平盆栽试验获取根系形态及根干重等指标,采用SPSSv13.0与Excel2007处理试验数据,RMSE检验模型。结果利用2008年观测资料,通过分析不同品种与施肥处理下水稻单株总根长及根直径与生物量间的定量关系,建立了基于生物量的水稻单株总根长动态模型;根据立体几何原理,构建了基于生物量的水稻总根体积与总根表面积动态模型。经2009年独立试验资料检验,单株总根长、总根体积及总根表面积的实测值与模拟值的RMSE分别为490.660cm/plant、131.859cm2/plant和2.532cm3/plant,说明模型拟合度较好。结论所建水稻根系主要几何参数模型具有一定机理性、解释性和通用性,对水稻功能-结构模型研究及水稻可视化奠定了基础。 | 刘永霞 岳延滨 刘岩 曹宏鑫 葛道阔 魏秀芳 | 2010 | 中国农业科学2010，43，9： | 14 |
| 13 | 水稻冠层结构的动态模拟研究显示文摘根据水稻器官生长的生物学规律,在试验研究的基础上,结合生长模型相关输出,构建了普适性的水稻冠层拓扑结构模型。以节间及其着生叶或穗为单位,将水稻植株分解成若干生长单元,来描述水稻植株的冠层拓扑结构;利用Logistic曲线模拟器官伸长过程,并结合器官发育与叶龄关系,确定了各器官的初始伸长时间和伸长历期,构建了水稻植株冠层动态生长模型;最后对模型进行了检验,初步实现了以日为单位的虚拟水稻生长。 | 石春林 朱艳 曹卫星 金之庆 | 2006 | 作物学报2006，32，12： | 13 |
| 14 | 水稻叶片形态三维建模与计算机模拟显示文摘根据水稻叶片的三维形态特征,应用Bezier曲线描述水稻叶片的边缘信息和一元二次曲线方程描述叶脉曲线,构建一种符合生物学规律的水稻叶片弯曲三维模型,并通过对叶片边缘点绕叶脉的旋转构建了叶片的扭曲模型,较真实地反应了自然条件下水稻叶片的三维空间形态。 | 杨红云 罗威 何火娇 谢信楠 | 2008 | 农机化研究2008，30，12： | 13 |
| 15 | Biomass-Based Rice (Oryza sativa L.) Aboveground Architectural Parameter Models显示文摘To quantify the relationships between rice plant architecture parameters and the corresponding organ biomass, and to research on functional structural plant models of rice plant, this paper presented a biomass-based model of aboveground architectural parameters of rice (Oryza sativa L.) in the young seedling stage, designed to explain effects of cultivars and environmental conditions on rice aboveground morphogenesis at the individual leaf level. Various model variables, including biomass of blade and blade length, were parameterized for rice based on data derived from an outdoor experiment with rice cv. Liangyou 108, 86You 8, Nanjing 43, and Yangdao 6. The organ dimensions of rice aboveground were modelled taking corresponding organ biomass as an independent variable. Various variables in rice showed marked consistency in observation and simulation, suggesting possibilities for a general rice architectural model in the young seedling stage. Our descriptive model was suitable for our objective. However, they can set the stage for connection to physiological model via biomass and development of functional structural rice models (FSRM), and start with the localized production and partitioning of assimilates as affected by abiotic growth factors. The finding of biomass-based rice architectural parameter models also can be used in morphological models of blade, sheath, and tiller of the other stages in rice life. | CAO Hong-xin LIU Yan LIU Yong-xia Jim Scott Hanan YUE Yan-bin ZHU Da-wei LU Jian-fei SUN Jin-ying SHI Chun-lin GE Dao-kuo WEI Xiu-fang YAO An-qing TIAN Ping-ping BAO Tai-lin | 2012 | Journal of Integrative Agriculture2012，11，10： | 11 |
| 16 | 基于APSIM的旱地小麦叶面积指数模拟模型构建显示文摘为了解旱地小麦叶片生长规律,建立基于APSIM的小麦叶面积潜在生长率模型和叶面积水、氮协同生长率模型,并在田间试验修订参数的基础上,连接到APSIM平台,模拟小麦叶面积指数动态变化过程,采用相关性分析方法定量分析小麦叶面积指数的变化规律。结果表明:基于APSIM的小麦叶面积潜在生长率模型和叶面积水、氮协同生长率模型对旱地小麦生长指标叫的模拟有较高精度。小麦全生育期内叶面积指数模拟值与实测值呈显著正相关,相关系数(R)为0.996,归一化均方根误差(NRMSE)范围在3.08%~9.38%,模型有效性指数(ME)为0.594~0.956,均大于0.5。 | 聂志刚 李广 | 2013 | 干旱地区农业研究2013，31，4： | 10 |
| 17 | 整株干物质量分配指数模型模拟冬小麦各器官形态参数显示文摘作物生长机理模型可以定量描述作物生长发育及其与环境因子的动态关系,具有通用性、动态性和预测性的特点,但基于生长机理模型模拟结果的作物虚拟技术与方法尚缺乏研究。针对基于生理过程的小麦功能模型与三维结构模型之间不能很好衔接的问题,该文开展越冬期后不同小麦品种的主茎干物质量在不同器官之间的分配研究,以有效积温和干物质量为连接纽带,构建小麦叶片、叶鞘、茎秆、穗各器官的几何特征模拟模型,并用独立数据进行了验证。结果显示:穗干物质量分配指数模拟效果最好,RRMSE 值和 EF 值分别为 6.58%和 0.98;叶片、叶鞘和茎秆的分配指数模拟效果较好,RRMSE 值分别为 13.86%、10.83%和 14.87%,EF 值分别为 0.98、0.97 和 0.91。麦穗形态参数模型和叶鞘长度模型具有非常好的模拟性能;叶片长度和最大叶宽模型、茎秆长度和直径模型具有较好的模拟性能;叶鞘形态参数模型对于叶鞘展开宽度的模拟效果一般,需要在后续研究中对拟合方程和模型参数进一步修正。该系列模型以干物质量为参数输入,能够生成小麦主茎三维形态模拟所需的各器官逐日几何特征参数,参数反映了品种特性、生长环境及气象因素对作物生长的影响,是一种实现小麦功能模型与结构模型实际结合的有效方法。 | 李世娟 诸叶平 张红英 刘升平 刘海龙 杜鸣竹 | 2019 | 农业工程学报2019，35，9： | 10 |
| 18 | 水稻群体冠层结构及其光分布研究进展显示文摘系统讨论了水稻冠层结构及光分布模拟的实验方案设计、指标测定方法、基本数学模型和重要模拟结果。在对已有成果综合分析的基础上探讨了水稻冠层结构及光分布模拟研究亟待解决的问题和未来发展的方向。 | 李绪孟 王小卉 郑华斌 黄璜 | 2012 | 作物研究2012，26，5： | 8 |
| 19 | 基于APSIM模型的可视化小麦生长系统分析显示文摘以气象参数、土壤条件和作物属性等基础数据为驱动,通过耦合基于APSIM的小麦(Triticum aestivum)生长模拟模型、形态结构建成模块构建小麦功能-结构模块(Wheat Function-Morphostructure Module)。利用计算机图形技术,在.NET平台上,调用OpenGL作图工具,可以绘制小麦器官三维形态,并通过功能-结构反馈校正建立形态建成过程与生理生态过程的内在融合,分析了小麦形态结构随生长过程动态变化的可视化生长系统的研发过程,从而为提高系统开发中预测的准确性和图形对象高仿真度提供关键的技术支持。 | 聂志刚 李广 | 2013 | 草业科学2013，30，5： | 7 |
| 20 | 烟草地上部植株三维重构与可视化显示文摘【目的】实现烟草的数字化与可视化。【方法】本文采用模板技术对烟草植株进行三维重构,首先通过三维数字化仪对烟草器官进行测量和形态特征提取,然后基于形态结构特征分别建立了烟草叶片、花朵、果实和茎节等器官的参数化几何模型,保存为模板文件,最后调用相应的模板文件,结合图形变换方法拼接成完整植株几何模型。【结果】利用本文方法可方便构造烟草各主要时期的三维模型。【结论】所建立的烟草植株几何模型具有较高的真实感,为其三维形态交互设计和可视化模拟提供了技术支撑。 | 王芸芸 温维亮 郭新宇 赵国辉 陆声链 肖伯祥 | 2013 | 中国农业科学2013，46，1： | 7 |
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