张红英
- 作品数：9 被引量：40H指数：5
- 供职机构：中国农业科学院农业信息研究所更多>>
- 发文基金：国家高技术研究发展计划国家自然科学基金中央级公益性科研院所基本科研业务费专项更多>>
- 相关领域：农业科学自动化与计算机技术更多>>
- 基于实测数据和NURBS曲面的小麦叶片三维可视化被引量：9
- 2016年
- 小麦三维可视化在农业生产、作物生长预测等领域具有重要应用价值,将为作物株型选育,高产、高效栽培等提供有力技术支撑。针对小麦叶片三维形态不易模拟的问题,基于田间试验实测数据和NURBS自由曲面造型技术,构建小麦叶片主脉控制点构造算法,计算小麦叶片NURBS曲面控制点坐标,并借助OpenGL图形库实现了不同控制点序列下的小麦叶片曲面模拟。试验结果表明,该方法计算效率较高,绘制的小麦叶片模型具有较高平滑度和真实感。
- 李书钦刘海龙诸叶平李世娟刘升平张红英李中阳
- 关键词：实测数据NURBS曲面三维可视化控制点
- 冬小麦返青后株高模拟模型及生长可视化研究被引量：2
- 2017年
- 小麦生长模拟模型对小麦生长管理调控、产量预测和经济效益分析等有重要指导作用,针对小麦生长模拟模型和生长可视化不易实现的问题,以冬小麦品种衡观35、济麦22和衡4399为材料,于2015-2016年小麦生长季内开展不同品种和施氮水平的田间试验,通过分析各品种冬小麦返青后株高和有效积温的定量关系,用Logistic方程构建了冬小麦返青后株高模拟模型,经数据检验,株高模拟模型绝对误差在0.01~2.72cm,根均方差(RMSE)在0.4~1.26cm,平均绝对误差(d_a)在0.36~1.11cm,平均绝对误差与实测值平均数的比值(d_(ap))在1.32%~3.46%,结果表明所建模拟模型精度较高,对不同品种冬小麦株高生长具有较好预测性。借助该模拟模型和已有研究成果,本研究构造了不同品种、不同施氮水平下的冬小麦株高生长状态,逼真模拟冬小麦返青后株高动态生长过程,实现了不同品种冬小麦在不同施氮水平下的生长可视化。
- 李书钦诸叶平刘海龙李世娟刘升平张红英高伟
- 关键词：冬小麦有效积温
- 一种小麦生长形态模型建立方法及装置
- 本发明提出了一种小麦生长形态模型建立方法及装置，用于结合小麦生长模型建立小麦生长形态模型，包括：根据小麦生长模型中的气象参数、小麦器官干物重以及二者与小麦器官的形态特征关系，建立形态特征参数模型；获取包括气象数据、小麦器...
- 李世娟张红英诸叶平刘升平孙开梦鄂越刘海龙
- 基于有效积温的冬小麦返青后植株三维形态模拟被引量：12
- 2017年
- 【目的】基于有效积温,利用三维建模技术,实现小麦生长模型与形态模型的有机结合,真实表达环境因素对小麦生长发育和形态结构的影响,最终实现小麦生长过程的三维可视化,为小麦作物生长动态预测、栽培管理调控、作物株型设计等提供重要参考。【方法】以天津地区主要推广小麦品种衡观35、济麦22和衡4399为材料,于2015—2016年冬小麦生长季内开展不同小麦品种和施氮水平的田间试验,采集各品种冬小麦在不同施氮水平下的叶长和最大叶宽等形态数据,通过分析各品种冬小麦返青后形态数据和有效积温的定量关系,用Logistic方程构建了冬小麦返青后叶片叶长、最大叶宽模拟模型,并对该模型进行检验;基于该模拟模型,计算各品种冬小麦返青后每个生长日的形态数据,借助OpenGL和NURBS曲面造型技术,构建冬小麦几何形态模型,最终实现冬小麦生长模型与形态模型的结合,实现了冬小麦返青后生长过程可视化。【结果】在不同品种、不同施氮水平下,小麦叶长回归方程R2值在0.772—0.983之间,F值在10.153—340.191之间,且Sig小于显著水平0.05,最大叶宽回归方程R^2值在0.853—0.999之间,F值在17.371—4 359.236之间,且Sig小于显著水平0.05,表明上述模型拟合度和显著性均较好。经数据检验,叶长模型绝对误差在0—3.88 cm之间,根均方差(RMSE)值在0.24—1.95 cm之间,最大叶宽模型绝对误差在0—0.28 cm之间,RMSE值在0.02—0.15 cm之间,表明所建模拟模型精度较高,该模型对不同品种冬小麦返青后的叶片生长具有较好的预测性;基于所建模拟模型计算冬小麦返青后逐日形态数据,可构造不同品种、不同施氮水平下的冬小麦植株形态,可逼真模拟冬小麦返青后植株动态生长过程。【结论】基于有效积温构建的冬小麦返青后叶长和最大叶宽模拟模型,可较好预测冬小麦返青后叶片生长状态,可实现�
- 李书钦诸叶平刘海龙李世娟刘升平张红英高伟
- 关键词：冬小麦有效积温三维可视化
- 基于生物量的越冬期后小麦地上部几何参数模型研究被引量：2
- 2017年
- 为了定量分析越冬期后小麦主茎叶片、叶鞘、茎秆和麦穗的形态参数与生物量间的关系,本研究以衡冠35、济麦22和衡4399为试材,在试验观测的基础上,分析了不同品种类型小麦叶片长度、最大叶宽、叶鞘长度、叶鞘展开宽度、茎秆长度和直径以及麦穗宽度、厚度和长度等形态参数与相应器官生物量的关系,构建了基于生物量的小麦叶片、叶鞘、茎秆和麦穗形态模型。验证结果显示,除衡4399麦穗长度的模拟值与实测值差异很大、相关性未达显著水平外,其余品种各形态参数的模拟值与实测值均显著相关(P<0.05),表明所构建的模型对冬小麦越冬期后植株形态参数具有较好的预测性。
- 张红英李世娟诸叶平刘海龙李书钦刘文超
- 关键词：冬小麦地上部生物量
- 基于NURBS曲面的小麦叶片三维可视化研究与实现被引量：9
- 2016年
- 作物三维可视化将为作物生长动态预测、栽培管理调控、作物株型设计等提供形象逼真的可视化工具,从而有力促进虚拟农业和信息农业的发展。针对小麦形态结构复杂、叶片三维可视化不易表达的问题,基于田间实测数据和NURBS曲面建模实现了小麦叶片的三维重建。首先,通过田间实验定期观测小麦形态数据(叶长、叶宽、茎叶夹角、叶片弯曲度、茎秆直径等),建立小麦叶片主脉控制点构造算法,将小麦形态数据转换为主脉控制点坐标;其次,确定所有控制点坐标和节点矢量,构建小麦叶片和叶鞘NURBS曲面;最后,借助Open GL图形库可实现小麦不同生育期的模拟模型,并实现了小麦叶片的扭曲形变。结果表明该方法选取的小麦形态数据具有代表性,重建的小麦叶片模型逼真度较高,接近实测模型,易于实现小麦生长过程的动态模拟。
- 李书钦诸叶平刘海龙李世娟刘丹张红英李中阳
- 关键词：小麦叶片实测数据NURBS曲面控制点节点矢量
- 一种小麦生长形态模型建立方法及装置
- 本发明提出了一种小麦生长形态模型建立方法及装置，用于结合小麦生长模型建立小麦生长形态模型，包括：根据小麦生长模型中的气象参数、小麦器官干物重以及二者与小麦器官的形态特征关系，建立形态特征参数模型；获取包括气象数据、小麦器...
- 李世娟张红英诸叶平刘升平孙开梦鄂越刘海龙
- 文献传递
- 整株干物质量分配指数模型模拟冬小麦各器官形态参数被引量：9
- 2019年
- 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。
- 李世娟李世娟张红英诸叶平张红英杜鸣竹
- 关键词：作物冬小麦干物质量
- 小麦作物模型研究进展被引量：11
- 2017年
- 作物模型是农业模型的重要内容,主要分为作物生长模型和作物形态结构模型以及作物结构功能模型。本文从小麦生长模型和小麦结构功能模型及可视化两方面,较系统综述了国内外具有代表性的生长模型和小麦地上部与根系的形态模拟及可视化的研究进展。在小麦生长模型方面,对美国的CERES-Wheat模型、荷兰的作物模型、澳大利亚的APSIM-Wheat模型和中国的WCSODS四种小麦生长模型进行了概述,并对小麦生长模型的发展趋势进行了探讨。在小麦结构功能模型方面,根据研究器官的不同对根系、茎杆、叶和麦穗的形态结构模型与可视化的研究进展进行了综述。最后,对小麦作物模型存在的问题及发展前景进行了总结。
- 张红英李世娟诸叶平刘海龙李书钦刘丹
- 关键词：小麦
