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基于主题图的农业模型描述与表示方法被引量：3: 2011年; 为了提升不同学科模型资源的共享与管理能力,提出了一种新的农业模型描述与表示方法。它以模型组件描述信息为元数据来生成不同层次主题图。首先分析农业模型特征,建立农业模型与模型组件之间的映射关系;然后,抽取农业模型组件刻面与关联描述信息,构建了农业模型组件描述模型(DM-AMC),进一步将DM-AMC表示为主题类型、关联类型、事件类型以及关联角色;最后,通过实例化并采用匹配融合算法生成了面向农业模型组件的主题图(TM-AMC)。研究以作物生育期模型为例,生成了统一描述与可动态扩展的原子主题图XTM文档。通过对农业模型信息的统一描述,并以DM-AMC为基础生成多层次、便于统一访问的TM-AMC,可提升农业模型信息的全局共享与管理能力。; 傅兵姜海燕张梅朱艳曹卫星; 关键词：农业工程主题图模型管理

作物可视化中的碰撞检测及响应研究被引量：4: 2011年; 将碰撞检测与响应技术引入作物可视化生长模拟,针对以NURBS曲面表示的作物叶片,提出了一种基于曲面分割技术及混合层次包围盒实现作物叶片间碰撞检测的方法。首先采用节点插入技术分割叶片曲面,然后为分割后的叶片曲面建立轴向包围盒(AABB)与固定方向凸包(FDH)的混合层次包围盒树:根节点采用AABB包围盒,以快速排除不可能相交的叶片;其它层节点采用FDH包围盒,以保证精确地判定距离较近的叶片间碰撞状态。在此基础上,根据作物叶片形态变化规律,提出了较合理、有效的冲突响应机制。实例分析表明,所建立的算法可有效地应用于作物叶片碰撞的模拟实现。; 伍艳莲汤亮曹卫星朱艳; 关键词：碰撞检测曲面分割层次包围盒

基于形态参数的水稻根系三维建模及可视化被引量：29: 2010年; 构建基于形态特征参数的水稻根系几何模型,实现不同生长条件下水稻根系生长动态的三维可视化。本文通过分析水稻根尖生长随生育进程的变化模式,构建了水稻单根三维显示模型,包括根节点初始位置和生长方向的确定以及根轴的空间模拟等;进一步结合水稻根系拓扑结构,以生长度日(GDD)为驱动因子,建立了水稻根系三维重构模型,包括不定根初始发生时间和位置、不定根初始伸展角度、不定根伸长速率、不定根空间分布模型等;然后在Visual C++环境下,结合可视化显示模块、场景控制模块、人机交互界面和数据库模块等,研制了水稻根系三维可视化生长系统,并基于三维可视化生长系统模拟了不同条件下水稻根系的三维形态。研究结果为建立完整水稻植株可视化生长系统奠定了基础,同时也有助于为其他作物根系的可视化研究提供参考。; 徐其军汤亮顾东祥姜海燕曹卫星朱艳; 关键词：水稻根系三维建模可视化

基于缓存机制的作物模型Web服务并发处理被引量：2: 2012年; 为了改善作物模型Web服务的响应时间,该文提出了基于缓存机制的作物模型Web服务并发处理方案。通过综合分析作物模型Web服务的组合结构、数据Web服务的通信特性以及作物模型Web服务的响应时间特征,以多线程处理和数据缓存技术为基础,设计了基于缓存机制的作物模型Web服务并发处理方案;并以作物栽培管理知识模型Web服务为测试对象,在真实网络环境下,验证了该方案的有效性。结果表明,在单用户多地点请求和多用户多地点请求情况下,采用并发处理方案分别可以缩短32%和35%的模型服务响应时间,极大地提高了模型的多用户并发处理能力。该研究为作物模型的区域应用提供了技术支撑。; 傅兵姜海燕胥晓明刘小军曹卫星朱艳

基于知识模型和PDA的精确农作系统设计及应用被引量：7: 2010年; 为合理利用农业资源,实现作物生产管理的便携式和数字化。该研究基于课题组已有的作物管理知识模型,结合嵌入式GIS和GPS技术,采用系统工程思想和PDA开发技术,在Microsoft VS.NET2003环境下构建了基于知识模型和PDA的精确农作系统。系统不仅实现了水稻、小麦、油菜、棉花4大作物的播前(移栽前)栽培方案、适宜指标动态设计,实时调控等功能,还具有地图操作、定位导航、空间数据采集以及信息管理等功能。系统于2007年在江苏省吴江市的水稻生产区进行了示范应用,结果表明,精确管理田块平均产量达9196.9kg/hm2,与常规管理田块相比,增产幅度达7.43%,并减少了氮肥投入7.5kg/hm2,表现出明显的增产增收效果。系统的建立为农作物精确管理提供了新的服务载体,同时大大提高了精确农作技术的实用性。; 刘小军邱小雷孙传范曹卫星朱艳吴福官; 关键词：嵌入式系统地理信息系统知识模型

基于模型和GIS的水稻生产管理决策支持系统构建与应用被引量：11: 2010年; 为实现水稻生产过程的精确化管理,以水稻精确管理知识模型为管理决策的智能依托,以GIS为空间数据管理平台,应用系统工程思想和软构件技术,设计实现了基于模型和GIS的水稻生产管理决策支持系统。该系统具有基本地图操作、信息管理、栽培方案设计、肥水运筹、病虫草害管理、适宜生长指标设计、因苗实时调控、专家咨询以及系统帮助等功能。系统在江苏和浙江部分水稻生产区的应用结果表明,精确管理田块平均产量达10464.8kg/hm2,较常规管理田块增产12·53%,减少氮肥投入31.5kg/hm2。系统的建立为水稻生产全过程变量管理处方的生成提供了模型化和系统化的决策工具,也为其他作物管理决策支持系统的构建提供了基础框架。; 刘小军曹静汤亮曹卫星朱艳; 关键词：水稻精确管理知识模型地理信息系统决策支持系统

作物生长模型分布式并行调度方案的比较被引量：4: 2011年; 为了提高作物生长模型的计算速度,论文提出了多种分布式并行调度方案。综合分析了田块尺度下作物生长子模型以及子模型内部组分的数据依赖关系和计算流程。以流水线技术和分治策略为基础,分别在模型组分层、子模型层和驱动数据层设计了不同的分布式并行调度方案。在WCCS2003(Windows Compute Cluster Server 2003)组成的PC集群环境下,分别采用了OpenMP、MPI_OpenMP混合以及MPI编程模型实现了多种调度方案的并行模拟。并行加速比的实验分析表明,优化后的子模型层并行调度方案,在6个双核CPUs组成的PC集群上的平均加速比可达到8.2,更接近模型并行计算加速比的预测值。在分布式集群环境下,采用基于MPI的子模型层中等粒度的并行调度方案具有更快的计算速度,更适合于作物生长模拟系统。; 姜海燕尹言彭川阳汤亮曹卫星; 关键词：作物生长模拟模型共享内存

小麦根系三维形态建模及可视化被引量：15: 2011年; 作物三维形态建模和可视化技术是数字植物研究的重要组成部分,本文旨在构建基于形态特征参数的小麦根系三维形态模型,并实现小麦根系生长的可视化.基于小麦根系生长的可视化技术框架,首先构建了小麦根轴的三维显示模型,包括根轴生长模型、分枝几何模型和根轴曲线模型;然后结合根系拓扑结构,确定相应的图元,利用根系形态模型输出的形态特征参数,对整个小麦根系进行三维重构;最后基于OpenGL图形平台,综合纹理映射、光照渲染、碰撞检测等真实感处理手段,实现了小麦根系生长的三维可视化表达.结果表明:模型输出的根系真实感较强,能较好地实现不同品种、水分和氮素条件下小麦根系的三维可视化表达.研究结果为进一步建立完整的可视化小麦生长系统奠定了技术基础.; 谈峰汤亮胡军成姜海燕曹卫星朱艳; 关键词：小麦根系可视化

基于SOA的实时动态专题地图服务生成方法被引量：2: 2012年; 针对用户不能在线实时获得个性化专题地图的问题,以ArcGIS的SOA架构为技术支撑,提出一种实时动态专题地图服务生成方法。采用契约优先的Document样式封装服务,利用支持OGC标准的Web服务发布地图数据,使用扩展的二维数据表的叠加操作策略,实现地图数据与第三方渲染数据的融合,以及渲染服务与地图数据发布服务的在线组合。以江苏省农林渔牧总产值为例在线制作系列专题地图,验证了该方法的有效性。; 姜海燕茅金辉傅兵张小亮朱艳曹卫星; 关键词：面向服务架构 WEB服务

小麦群体生长状态实时绘制技术及实现被引量：4: 2011年; 为了有效提高小麦群体可视化的真实感与实时性,该文提出一种基于多技术融合的小麦群体生长实时绘制的方法。首先,根据小麦群体形态建成规律,定量分析了小麦群体中个体间差异性。其次,在改进群体显示实时性方面,基于已有的小麦个体生长可视化,采用细节层次(LOD)模型,根据视点、视角和视线来动态指导空间剖分以及细节层次的选择;采用视域裁剪技术,通过减少被检测节点的数量和提高单个节点视域裁剪的处理速度来提高系统的渲染速度;基于小麦群体中个体器官形态的组成,结合树形多级显示列表技术,通过改进数据结构设计,提高场景的显示效率;在增强群体可视化真实感方面,基于已有的小麦形态模型输出,通过小麦群体中个体间差异性分析研究,采用外部引用和实例化技术,创建互异的个体实例样本,群体绘制时进行随机引用,提高了显示的真实感;最后,进行基于不同技术小麦群体绘制的效率与实例分析比较,结果表明,基于多技术融合场景绘制算法的小麦群体生长可视化,具有较好的实时性和真实感。研究结果为进一步建立小麦生长可视化系统奠定了基础。; 汤亮雷晓俊刘小军孙传范曹卫星朱艳; 关键词：可视化图像技术小麦多技术融合

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江苏省科技支撑计划项目(BE2009342)

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机构

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