基于WebGIS的农业空间信息管理及辅助决策系统 被引量：51

1

作者 刘小军 朱艳 +2 位作者 姚霞 田永超 曹卫星 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期125-129,共5页

该研究在总结和提炼区域农业信息管理和评价理论与技术研究成果的基础上,运用知识工程和系统建模方法,建立了种植制度评价、农产品生态区划、农作生产潜力分析和精确农作管理的定量化动态知识模型。并运用软构件技术,基于B/S的分布式网... 该研究在总结和提炼区域农业信息管理和评价理论与技术研究成果的基础上,运用知识工程和系统建模方法,建立了种植制度评价、农产品生态区划、农作生产潜力分析和精确农作管理的定量化动态知识模型。并运用软构件技术,基于B/S的分布式网络结构,以W ebG IS为空间信息管理平台,建立了网络化、数字化的农业空间信息管理及辅助决策系统。系统实现了基本地图操作、农业空间信息查询与分析、种植制度评价、农产品生态区划、农作生产潜力分析、精确农作管理、可视化输出以及系统维护等功能。以江苏省为案例区,对系统进行了实例应用,结果表明,系统能有效地管理区域性农业空间信息,并在基于空间信息的农业生产管理决策方面具有较好的适应性和指导性。 展开更多

关键词 WEBGIS 知识模型 空间信息管理 辅助决策 精确农作

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冬小麦麦穗生长过程的模拟研究 被引量：14

2

作者 谭子辉 朱艳 +3 位作者 姚霞 田永超 刘小军 曹卫星 《麦类作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第4期93-97,共5页

为了实现小麦麦穗生长过程的可视化表达,以不同氮肥处理条件下不同类型小麦品种的两年田间试验为基础,通过连续观测并记载不同处理条件下的小麦主茎和分蘖麦穗形态指标(包括穗长、穗宽和穗厚),综合分析了小麦麦穗形态指标随生育进程和... 为了实现小麦麦穗生长过程的可视化表达,以不同氮肥处理条件下不同类型小麦品种的两年田间试验为基础,通过连续观测并记载不同处理条件下的小麦主茎和分蘖麦穗形态指标(包括穗长、穗宽和穗厚),综合分析了小麦麦穗形态指标随生育进程和环境条件的变化规律,并利用系统分析方法和动态建模技术,构建了冬小麦麦穗生长过程的动态模拟模型。结果表明,麦穗的伸长过程符合S型曲线,而不同蘖位麦穗的最终长度符合二次曲线,且在不同氮肥处理之间均差异明显;采用Logistic方程描述了麦穗长度的动态变化过程,用二次曲线和线性方程定量描述了穗形的动态变化过程,同时采用旗叶的SPAD值量化了氮素对麦穗生长特征的影响;并利用不同小麦品种的田间试验资料对所建模型进行了测试和检验。结果显示,不同时期麦穗穗长、穗宽和穗厚预测值的平均RMSE分别为0.28、0.05和0.04 cm。表明模型具有较强的动态预测性和可靠性,从而为进一步建立虚拟小麦生长系统奠定了基础。 展开更多

关键词 小麦 穗长 穗宽 穗厚 穗形 模拟模型

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以冠层反射光谱监测水稻叶片氮积累量的研究 被引量：24

3

作者 周冬琴 朱艳 +2 位作者 田永超 姚霞 曹卫星 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第9期1316-1322,共7页

作物氮素状况是评价作物长势、估测产量与品质的重要参考指标，对作物氮素精确诊断与管理具有重要意义。本文以不同施氮水平下的4年田间试验为基础，研究了水稻叶片氮积累量与冠层反射光谱的定量关系。结果显示，在冠层单波段反射率中，... 作物氮素状况是评价作物长势、估测产量与品质的重要参考指标，对作物氮素精确诊断与管理具有重要意义。本文以不同施氮水平下的4年田间试验为基础，研究了水稻叶片氮积累量与冠层反射光谱的定量关系。结果显示，在冠层单波段反射率中，460nm、510nm及760～1100nm的光谱反射率与冠层叶片氮积累量的相关性较好；近红外波段（760～1220nm）与可见光波段（460～710nm）的比值、差值和归一化植被指数与叶片氮积累量都呈极显著正相关，其中比值植被指数的相关性最好；λrep、SAVI和OSAV三个特征光谱参数与叶片氮积累量也呈极显著相关。通过对拟合较好的15个光谱参数进行逐步回归分析，最后选取比值植被指数RVI（1100，560）与叶片氮积累量（LNA）的线性回归方程[LNA：1．099×RVI（1100，560）-2．4671]为水稻叶片氮积累量的定量监测模型。利用不同粳稻品种和水肥处理的观测资料对监测方程进行了检验，其RMSE值均小于18％，表明预测值与实测值之间符合度较高，对不同栽培条件下的水稻叶片氮积累量具有较好的预测性和普适性。 展开更多

关键词 水稻 冠层反射光谱 叶片氮积累量 光谱指数 监测模型

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不同施氮条件下小麦冠层的高光谱和多光谱反射特征 被引量：39

4

作者 李映雪 朱艳 曹卫星 《麦类作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第2期103-108,共6页

为了更好地利用冠层反射光谱特征监测小麦生长及氮素营养状况。以宁麦9号、淮麦20、徐麦26和扬麦10号四个小麦品种为材料，通过田间小区试验，研究了不同小麦品种在不同生育时期和不同氮素水平下冠层反射光谱的变化规律。结果表明，相... 为了更好地利用冠层反射光谱特征监测小麦生长及氮素营养状况。以宁麦9号、淮麦20、徐麦26和扬麦10号四个小麦品种为材料，通过田间小区试验，研究了不同小麦品种在不同生育时期和不同氮素水平下冠层反射光谱的变化规律。结果表明，相同氮素水平下不同小麦品种冠层反射光谱的反射率有差异，且近红外部分差异较明显。小麦从拔节开始，随生育期的推进，冠层反射光谱在可见光波段的反射率先降低然后升高，以孕穗期反射率最低。随着叶片的逐渐变黄。反射率又增大，并且绿光波段的反射峰也逐渐消失。而近红外区反射率则表现出相反的趋势，以开花期为分界，先上升然后下降，直到成熟前降为最低。随着施氮水平的提高，冠层反射光谱在近红外反射平台（750-1300nm）的反射率呈上升趋势，而可见光部分反射率则下降，并且反射光谱的绿峰和红边位置也随着施氮水平的提高分别向蓝光方向（波长变短）和红光方向（波长变长）移动。 展开更多

关键词 小麦 施氮 高光谱 多光谱 冠层反射特征

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水稻穗结构的定量特征与虚拟表达的初步研究 被引量：16

5

作者 石春林 朱艳 +1 位作者 汤亮 曹卫星 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第4期652-656,共5页

连续观察了不同品种和不同氮肥处理条件下水稻穗结构,并对其进行了定量分析及参数化处理。结果表明,一次枝梗长与穗长之比随穗轴节位呈两次函数变化,不同品种类型之间的参数变异较大;一次枝梗上的二次枝梗数与一次枝梗长度呈线性变化;... 连续观察了不同品种和不同氮肥处理条件下水稻穗结构,并对其进行了定量分析及参数化处理。结果表明,一次枝梗长与穗长之比随穗轴节位呈两次函数变化,不同品种类型之间的参数变异较大;一次枝梗上的二次枝梗数与一次枝梗长度呈线性变化;一次枝梗基本均匀着生于穗轴上,一次枝梗和二次枝梗的节间距离变化不大。进一步利用水稻生长模型输出的穗粒数和一次枝梗数分析了二次枝梗的空间分布。最后结合上述结构特征,进行了水稻穗结构的计算机模拟。 展开更多

关键词 水稻 穗 结构 虚拟

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水稻冠层结构的动态模拟研究 被引量：13

6

作者 石春林 朱艳 +1 位作者 曹卫星 金之庆 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第12期1831-1835,共5页

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... 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。 展开更多

关键词 水稻 冠层 结构 伸长模型 虚拟生长

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棉花纤维品质指标的时空分布模型研究 被引量：8

7

作者 陈兵林 曹卫星 +1 位作者 周治国 朱艳 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第5期763-770,共8页

建立棉花纤维品质指标的时空分布模型,对预测我国不同生态区棉花纤维品质,指导我国原棉进出口和纺纱企业配棉都具有重要意义。本文在田间试验的基础上,系统分析了棉花花铃期生理生态因子对棉花纤维品质的影响,量化了棉花品种、棉株空间... 建立棉花纤维品质指标的时空分布模型,对预测我国不同生态区棉花纤维品质,指导我国原棉进出口和纺纱企业配棉都具有重要意义。本文在田间试验的基础上,系统分析了棉花花铃期生理生态因子对棉花纤维品质的影响,量化了棉花品种、棉株空间枝节、花铃期日均温、光照长度、土壤含水量、棉株含氮量与棉花纤维品质指标形成的关系,并结合已有的棉花纤维品质指标生态模型,构建了机理性较强的预测纤维长度、比强度、麦克隆值、长度整齐度等单一纤维品质指标的时空分布模型及综合指标模型。利用不同年份、不同品种类型、不同生态区域、不同肥水管理条件下的试验资料对棉花纤维品质指标的时空分布模型进行了检验,显示纤维长度、比强度、麦克隆值、长度整齐度的模拟值与观察值之间的均方差根(RMSE),在时间分布模型中分别为0.15 mm、0.29 cN tex-1、0.18和0.36,在空间分布模型中分别为0.22 mm、0.60 cN tex-1、0.15和0.86,与实际观察值间的误差皆小于5%,说明本模型具有较好的预测性、通用性和准确性。 展开更多

关键词 棉花 纤维品质指标 时空分布模型 综合模型

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基于几何参数模型和OpenGL的油菜角果可视化研究 被引量：5

8

作者 岳延滨 朱艳 曹宏鑫 《江苏农业科学》 CSCD 北大核心 2011年第1期438-441,共4页

以油菜角果为研究对象,通过不同品种和氮肥盆栽试验数据统计分析,拟合得到油菜角果的几何参数模型。在此基础之上,研究了油菜角果的三维建模技术,构建了基于形态特征参数的角果几何模型。用圆柱体模拟果柄;采用组合多个几何图元的方式... 以油菜角果为研究对象,通过不同品种和氮肥盆栽试验数据统计分析,拟合得到油菜角果的几何参数模型。在此基础之上,研究了油菜角果的三维建模技术,构建了基于形态特征参数的角果几何模型。用圆柱体模拟果柄;采用组合多个几何图元的方式构建角果果身模型;用圆台体模拟果喙。然后,基于OpenGL图形平台,绘制了角果的三维形态,并进行了颜色渲染和光照处理。最后,通过耦合角果个体形态结构模型以及角果个体之间的相互关系,实现了角果个体-群体2个层次的形态可视化,为构建可视化油菜生长系统奠定了技术基础。 展开更多

关键词 角果 几何参数模型 可视化 OPENGL

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小麦叶片氮积累量与冠层反射光谱指数的定量关系 被引量：45

9

作者 李映雪 朱艳 +3 位作者 田永超 姚霞 秦晓东 曹卫星 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第2期203-209,共7页

利用不同小麦品种在不同施氮水平下的3年田间试验数据,研究了小麦叶片氮积累量与冠层反射光谱间的定量关系。结果显示,不同试验中拔节后叶片氮积累量均随施氮水平呈上升趋势,同时冠层光谱反射率在不同施氮水平下存在明显差异。对于低、... 利用不同小麦品种在不同施氮水平下的3年田间试验数据,研究了小麦叶片氮积累量与冠层反射光谱间的定量关系。结果显示,不同试验中拔节后叶片氮积累量均随施氮水平呈上升趋势,同时冠层光谱反射率在不同施氮水平下存在明显差异。对于低、中、高蛋白质含量的品种类型,近红外区域若干相邻波段和可见光波段组成的比值植被指数与单位土地面积上叶片氮素积累量的相关关系均表现较好,因此可用760、810、870、950和1 100 nm反射率的平均值与660nm组成的比值植被指数对不同蛋白质类型小麦品种的叶片氮素积累量进行定量监测,但回归方程的斜率在不同类型品种之间存在显著差异。本研究确立的小麦叶片氮积累量与冠层反射光谱的定量关系可用于不同的小麦品种、生育时期和施氮水平,为小麦氮素营养的监测诊断与精确施肥等提供理论依据和技术途径。 展开更多

关键词 小麦 叶片氮积累量 冠层反射光谱 光谱指数 定量关系

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小麦叶片氮含量与冠层反射光谱指数的定量关系 被引量：39

10

作者 李映雪 朱艳 +3 位作者 田永超 姚霞 秦晓东 曹卫星 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第3期358-362,共5页

本文以3种蛋白质类型的小麦品种在不同施氮水平下的3年田间试验为基础,研究了小麦叶片氮含量与冠层反射光谱的定量关系。结果显示,不同试验中拔节后叶片氮含量均随施氮水平呈上升趋势,同时冠层光谱反射率在不同施氮水平下存在明显差异... 本文以3种蛋白质类型的小麦品种在不同施氮水平下的3年田间试验为基础,研究了小麦叶片氮含量与冠层反射光谱的定量关系。结果显示,不同试验中拔节后叶片氮含量均随施氮水平呈上升趋势,同时冠层光谱反射率在不同施氮水平下存在明显差异。对于低、中、高籽粒蛋白质含量的品种,叶片氮含量与冠层反射光谱的归一化植被指数NDVI(1 220,710)和红边位置均有密切的定量关系,决定系数在0.80左右。对于不同品质类型小麦品种,均可利用统一的回归方程描述其叶片氮含量随反射光谱参数的变化,对于低蛋白类型品种,采用单独的回归系数即可提高叶片氮含量估测的准确性。本研究确立的小麦叶片氮含量与冠层反射光谱的定量关系可用于不同的小麦品种、生育时期和施氮水平,为小麦氮素营养的监测诊断与精确施肥等提供理论依据和技术途径。 展开更多

关键词 小麦 叶片氮含量 冠层反射光谱 光谱指数 定量关系

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基于水稻冠层光谱特征构建粳型水稻籽粒蛋白质含量预测模型 被引量：13

11

作者 周冬琴 朱艳 +2 位作者 姚霞 田永超 曹卫星 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第8期1219-1225,共7页

水稻籽粒蛋白质含量是评价稻米品质的主要指标之一。本文以不同施氮水平下的4年田间试验为基础,系统分析了水稻成熟籽粒蛋白质含量与不同时期冠层反射光谱的相关性。结果显示,籽粒蛋白质含量与可见光波段(460～710nm)反射率呈负相关,与... 水稻籽粒蛋白质含量是评价稻米品质的主要指标之一。本文以不同施氮水平下的4年田间试验为基础,系统分析了水稻成熟籽粒蛋白质含量与不同时期冠层反射光谱的相关性。结果显示,籽粒蛋白质含量与可见光波段(460～710nm)反射率呈负相关,与近红外波段(760～1220nm)反射率呈正相关,其中孕穗期冠层单波段反射率与成熟籽粒蛋白质含量的相关性最高,在16个波段中以760nm波段反射率与籽粒蛋白质含量的拟合效果最好,复相关系数达0.795。进一步分析比值植被指数、差值植被指数、归一化植被指数和红边参数等光谱参数与成熟籽粒蛋白质含量的相关性,运用线性逐步回归分析方法对相关拟合较好的16个参数进行筛选,建立了水稻成熟籽粒蛋白质含量(GPC)监测模型,GPC=-0.15×DVI(1500,950)+3.00。利用不同年份不同品种及不同施氮水平下的观测数据对模型进行检验,预测值和实测值的精确度为0.56～0.86,准确度为0.85～1.18,根均方差(RMSE)为3.51%～19.91%,表明模型预测值与实测值之间符合度较高,对水稻成熟籽粒蛋白质含量具有较好的预测性。 展开更多

关键词 水稻籽粒 蛋白质含量 反射光谱 植被指数

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基于顶端发育的小麦产量结构形成模型 被引量：7

12

作者 潘洁 朱艳 曹卫星 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第3期316-322,共7页

小麦产量由单位面积穗数、每穗粒数与粒重构成。本研究以试验资料为基础,通过定量分析小麦茎顶端发育过程及其与环境因子和品种特性的动态关系,构建了小麦穗粒发育与结实的模拟模型,包括对叶原基数、叶片数、小穗原基数、小穗数、籽粒... 小麦产量由单位面积穗数、每穗粒数与粒重构成。本研究以试验资料为基础,通过定量分析小麦茎顶端发育过程及其与环境因子和品种特性的动态关系,构建了小麦穗粒发育与结实的模拟模型,包括对叶原基数、叶片数、小穗原基数、小穗数、籽粒数及籽粒重的预测;进一步结合茎蘖发生与穗数决定模型,最终建立了小麦产量结构形成的模拟模型。运用2年度3个播期2个品种的田间试验资料对所建模型进行了测试和检验,表明模型能够可靠地预测不同类型品种、不同环境条件下的穗粒数、粒重与产量形成。 展开更多

关键词 小麦 叶原基数 叶片数 小穗原基数 小穗数 籽粒数 籽粒重 产量形成 模拟模型

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