vr虛擬現(xiàn)實(shí)-虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用-資料下載頁
2025-01-12 08:34本頁面
【正文】 /2/9 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院 周美蘭 37 3 植物模型的可視化 ? 虛擬植物最終是以計算機(jī)軟件的形式實(shí)現(xiàn)和投入的，如下圖： 第七章 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用 計算機(jī)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用 2022/2/9 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院 周美蘭 38 植物生長軟件分類 ? 植物生長軟件可分為“模擬”和“分析”兩大功能。 ? 軟件的基本結(jié)構(gòu)也相應(yīng)地分為兩大模塊 : ? “模擬”部分是一個獨(dú)立的模塊 , 它根據(jù)設(shè)定的模型參數(shù)和環(huán)境條件 , 計算出植物的動態(tài)生長過程 。 ? “分析”功能是以“模擬”為基礎(chǔ) , 輔之以特定的數(shù)學(xué)優(yōu)化算法 , 處理實(shí)驗(yàn)測量數(shù)據(jù) , 從中提取有用的信息 , 發(fā)現(xiàn)規(guī)律 , 比如估計模型的隱含參數(shù)等。 ? 植物生長模擬程序通常又稱為“生長機(jī)” (growth engine)。 第七章 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用 計算機(jī)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用 2022/2/9 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院 周美蘭 39 四、目前研究存在的問題 ? 以植物為對象的建模方法遠(yuǎn)未完善 , 形態(tài)發(fā)育模擬模型與生態(tài)生理模擬模型的集中研究工作還很少。 ? 單純的分形方法在實(shí)現(xiàn)各種作物構(gòu)造模型方面能力有限 , 且缺少與生態(tài)生理模型的接口方式。 ? 若將 L 系統(tǒng)實(shí)施分為設(shè)計 (信息壓縮 )與計算 (信息膨脹 ) 兩個階段 , 目前仍然缺少 L系統(tǒng)的設(shè)計方法 第七章 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用 計算機(jī)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用 2022/2/9 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院 周美蘭 40 四、目前研究存在的問題 ? 如何直接、合理地引入植物學(xué)知識將是研究植物形態(tài)發(fā)生模型的關(guān)鍵另一個主要問題是模型用于實(shí)際的有效性與可靠程度。 ? 由于模型是對真實(shí)系統(tǒng)的簡化與概要描述 , 存在這種簡化與概要描述是否與真實(shí)系統(tǒng)的變化反應(yīng)一致 , 模型的誤差及其與事實(shí)是否相符等問題 , 因此在模型運(yùn)用之前就必須對模型進(jìn)行檢驗(yàn)。 ? 有些機(jī)理過程 (如光合作用、干物質(zhì)分配等 )并非是可直接測量的 ,這都給模型校核帶來困難。 ? 目前驗(yàn)證模型的方法很多 , 但仍缺少對植物生長機(jī)模型在校驗(yàn)與驗(yàn)證方面的系統(tǒng)性研究工作。 ? 植物生長模型的應(yīng)用受到諸多因素的影響 , 而目前的模擬模型還未能考慮全部的限制因子。 第七章 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用 計算機(jī)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用 2022/2/9 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院 周美蘭 41 五、展望 ? 虛擬植物模型的研究基本上始于 20 世紀(jì) 60 年代末 , 在過去的 30 多年里 , 植物生長的建模、仿真與可視化研究和應(yīng)用已經(jīng)得到了相當(dāng)程度的發(fā)展。 ? 但大多數(shù)模型都有明顯的缺點(diǎn) , 需要進(jìn)一步的改進(jìn)和完善。最有效的途徑之一便是將已經(jīng)測驗(yàn)過的模型進(jìn)行優(yōu)化組合 , 去粗取精 , 并擴(kuò)充其發(fā)展。 ? 主要包括增加生理生態(tài)過程的定量描述 , 在提高預(yù)測性的基礎(chǔ)上增加機(jī)制性和全面性。 ? 要進(jìn)一步將成功的模型推廣應(yīng)用于實(shí)踐 , 以發(fā)揮模型的潛在功能。 第七章 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用 計算機(jī)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用 2022/2/9 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院 周美蘭 42 研究的方向 ? (1) 作物光合干物質(zhì)在器官分配模式和庫源間的調(diào)節(jié)和控制。 ? (2) 根系對土壤水分和養(yǎng)分的吸收機(jī)制以及其他土壤因子對作物生長影響的定量化模擬研究和檢驗(yàn)。 ? (3) 根據(jù)特定的應(yīng)用范圍以及對模型精度的要求 , 建立各具特色的應(yīng)用性土地生產(chǎn)力動態(tài)模擬模型。 ? (4) 進(jìn)一步改善植物生長過程的量化 , 如生育期、同化物分配、形態(tài)發(fā)育、維持呼吸等。 第七章 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用 計算機(jī)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用 2022/2/9 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院 周美蘭 43 研究的方向 ? (5) 進(jìn)一步完善與植物模型相應(yīng)的參數(shù)估計方法及其計算程序。 ? (6) 根據(jù)模型的要求和各地的自然條件 , 建立模型所需要的標(biāo)準(zhǔn)化參數(shù)數(shù)據(jù)庫。 ? (7) 虛擬植物模型與遙感技術(shù)和地理信息系統(tǒng) 相結(jié)合 , 建立綜合的資源環(huán)境分析評價系統(tǒng)。 ? (8) 朝著智能化和網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。 ? 虛擬植物模型的計算機(jī)管理網(wǎng)絡(luò)化 。 研究與推廣的網(wǎng)絡(luò)化 , 形成 “ 多學(xué)科、多層次、多部門 ” 的攻關(guān)協(xié)作組。
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