[发明专利]一种小麦生长形态模型建立方法及装置有效
| 申请号： | 201711156994.6 | 申请日： | 2017-11-20 |
| 公开（公告）号： | CN109815506B | 公开（公告）日： | 2023-06-30 |
| 发明（设计）人： | 李世娟;张红英;诸叶平;刘升平;孙开梦;鄂越;刘海龙 | 申请（专利权）人： | 中国农业科学院农业信息研究所 |
| 主分类号： | G06F30/20 | 分类号： | G06F30/20;G06F30/10;G06Q50/02 |
| 代理公司： | 北京三友知识产权代理有限公司 11127 | 代理人： | 郭晓宇;汤在彦 |
| 地址： | 100081 北*** | 国省代码： | 北京;11 |
| 权利要求书： | 查看更多 | 说明书： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 小麦 生长 形态 模型 建立 方法 装置 | ||
1.一种小麦生长形态模型建立方法，用于结合小麦生长模型建立小麦生长形态模型，其特征在于，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、小麦器官特征数据、小麦器官干物重数据在内的田间试验数据；
根据田间试验数据、形态特征参数模型，拟合获得形态特征参数模型中的模型参数的数值，并确定小麦生长形态模型；
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，包括：
根据小麦生长模型中的小麦器官干物重以及其与小麦器官的形态特征关系，建立叶片特征关系方程，包括：
叶片的比叶重干物重关系方程：DWLj(i)＝LAj(i)×SLWj(i)，
叶片的面积方程：LAj(i)＝k×LLj(i)×LWj(i)，
叶片的叶宽叶长关系方程：LWj(i)＝LW0+LW1×LLj(i)，
其中，DWLj(i)为第i天第j叶位叶片的干物重，单位为g，
LAj(i)为第i天第j叶位叶片的叶面积，单位为cm2，
SLWj(i)为第i天第j叶位叶片的比叶重，单位为g/cm2，
LLj(i)为第i天第j叶位叶片的叶长，单位为cm，
LWj(i)为第i天第j叶位叶片的最大叶宽，单位为cm，
k为第j叶位叶片的小麦品种校正系数，
LW0和LW1为模型参数；
联立叶片特征关系方程，建立形态特征参数模型，形态特征参数模型包括小麦叶长特征模型、小麦最大叶宽特征模型：
小麦叶长特征模型：
小麦最大叶宽特征模型：
其中，SLWj(i)为第i天第j叶位的比叶重，单位为g/cm2，且
SLWj(i)＝SLW0+SLW1×LPj(i)+SLW2×LPj(i)2，
LLj(i)为第i天第j叶位叶片的叶长，单位为cm，
LWj(i)为第i天第j叶位叶片的最大叶宽，单位为cm，
k为第j叶位叶片的小麦品种校正系数，
DWLj(i)为第i天第j叶位叶片的干物重，单位为g，
LPj(i)为第i天主茎第j叶位，
LW0、LW1为模型参数；
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，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，建立叶鞘特征关系方程，包括：
小麦叶鞘长度干物重关系方程：
小麦叶鞘面积方程：
小麦叶鞘展开面积干物重关系方程：
lnεLSj(i)＝LSa3+LSb3×LPj(i)+LSc3×GDD(i)，
其中，LSLj(i)为第i天第j叶位叶鞘的长度，单位为cm，
LSWj(i)为第i天第j叶位叶鞘的展开宽度，单位为cm，
LSAj(i)为第i天第j叶位叶鞘的展开面积，单位为cm2，
DWLSj(i)为第i天第j叶位叶鞘的干物重，单位为g，
εLSj(i)为第i天第j叶位叶鞘的干物重与展开面积之比，
GDD(i)为第i天的有效积温，单位为℃，且
Td为发育基点温度，Tb为气象数据中的日平均温度，单位为℃，
LSa2、LSb2、LSa3、LSb3和LSc3为模型参数；
联立叶鞘特征关系方程，建立形态特征参数模型，形态特征参数模型包括小麦叶鞘宽度特征模型、小麦叶鞘长度特征模型：
小麦叶鞘宽度特征模型：
小麦叶鞘长度特征模型：
其中，LSWj(i)为第i天第j个位置的叶鞘的宽度，单位为cm，
LSLj(i)为第i天第j个位置的叶鞘的长度，单位为cm，
DWLSj(i)为第i天第j个位置的叶鞘的干物重，单位为g，
εLSj(i)为第i天第j个位置的叶鞘的干物重与展开面积之比，单位为g/cm2且GDD(i)为第i天的有效积温，单位为℃，且Td为发育基点温度，Tb为气象数据中的日平均温度，单位为℃，
LSa2、LSb2、LSa3、LSb3和LSc3为模型参数；
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，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，建立茎秆特征关系方程，包括：
小麦茎秆长度干物重关系方程：
小麦茎秆密度关系方程：
ρsj(i)＝Sa2+Sb2×lnGDD(i)+Sc2×lnGDD(i)2+Se2×NPj(i)，
小麦茎秆干物重方程：DWSj(i)＝VSj(i)×ρsj(i)，
小麦茎秆体积方程：Vsj(i)＝SLj(i)×SAj(i)，
小麦茎秆横截面积方程：
其中，SLj(i)为第i天第j节间位置的茎秆的长度，单位为cm，
DWSj(i)为第i天第j节间位置的茎秆的干物重，单位为g，
VSj(i)为第i天第j节间位置的茎秆的体积，单位为cm3，
ρsj(i)为第i天第j节间位置的茎秆的密度，单位为g/cm3，
SAj(i)为第i天第j节间位置的茎秆的横截面积，单位为cm2，
Rj(i)为第i天第j节间位置的茎秆的直径，单位为cm，
GDD(i)为第i天的有效积温，单位为℃，且Td为发育基点温度，Tb为气象数据中的日平均温度，单位为℃，
NPj(i)为第i天第j节间，
Sa1、Sb1、Sc1、Sa2、Sb2、Sc2和Se2为模型参数；
联立茎秆特征关系方程，建立形态特征参数模型，形态特征参数模型包括小麦茎秆长度特征模型、小麦茎秆直径特征模型：
小麦茎秆长度特征模型：
小麦茎秆直径特征模型：
其中，SLj(i)为第i天第j节间位置的茎秆的长度，单位为cm；
Rj(i)为第i天第j节间位置的茎秆的直径，单位为cm；
ρsj(i)为第i天第j节间位置的茎秆的密度，单位为g/cm3，且
ρsj(i)＝Sa2+Sb2×lnGDD(i)+Sc2×lnGDD(i)2+Se2×NPj(i)，其中，
GDD(i)为第i天的有效积温，单位为℃，且Td为发育基点温度，Tb为气象数据中的日平均温度，单位为℃；
Sa1、Sb1、Sc1、Sa2、Sb2、Sc2和Se2为模型参数。
2.一种小麦生长形态模型建立装置，用于结合小麦生长模型建立小麦生长形态模型，其特征在于，包括：
形态特征参数模型建立模块，用于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；
田间试验数据获取模块，用于获取包括气象数据、小麦器官特征数据、小麦器官干物重数据在内的田间试验数据；
小麦生长形态模型确定模块，用于根据田间试验数据、形态特征参数模型，拟合获得形态特征参数模型中的模型参数的数值，并确定小麦生长形态模型；
形态特征参数模型建立模块，包括：
叶片特征关系模块，用于根据小麦生长模型中的小麦器官干物重以及其与小麦器官的形态特征关系，建立叶片特征关系方程，包括：
叶片的比叶重干物重关系方程：DWLj(i)＝LAj(i)×SLWj(i)，
叶片的面积方程：LAj(i)＝k×LLj(i)×LWj(i)，
叶片的叶宽叶长关系方程：LWj(i)＝LW0+LW1×LLj(i)，
其中，DWLj(i)为第i天第j叶位叶片的干物重，单位为g，
LAj(i)为第i天第j叶位叶片的叶面积，单位为cm2，
SLWj(i)为第i天第j叶位叶片的比叶重，单位为g/cm2，
LLj(i)为第i天第j叶位叶片的叶长，单位为cm，
LWj(i)为第i天第j叶位叶片的最大叶宽，单位为cm，
k为第j叶位叶片的小麦品种校正系数，
LW0和LW1为模型参数；
叶片特征模型建立模块，联立叶片特征关系方程，建立形态特征参数模型，形态特征参数模型包括小麦叶长特征模型、小麦最大叶宽特征模型：
小麦叶长特征模型：
小麦最大叶宽特征模型：
其中，SLWj(i)为第i天第j叶位的比叶重，单位为g/cm2，且SLWj(i)＝SLW0+SLW1×LPj(i)+SLW2×LPj(i)2，
LLj(i)为第i天第j叶位叶片的叶长，单位为cm，
LWj(i)为第i天第j叶位叶片的最大叶宽，单位为cm，
k为第j叶位叶片的小麦品种校正系数，
DWLj(i)为第i天第j叶位叶片的干物重，单位为g，
LPj(i)为第i天主茎第j叶位，
LW0、LW1为模型参数；
形态特征参数模型建立模块，包括：
叶鞘特征关系模块，用于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，建立叶鞘特征关系方程，包括：
小麦叶鞘长度干物重关系方程：
小麦叶鞘面积方程：
小麦叶鞘展开面积干物重关系方程：
lnεLSj(i)＝LSa3+LSb3×LPj(i)+LSc3×GDD(i)，
其中，LSLj(i)为第i天第j叶位叶鞘的长度，单位为cm，
LSWj(i)为第i天第j叶位叶鞘的展开宽度，单位为cm，
LSAj(i)为第i天第j叶位叶鞘的展开面积，单位为cm2，
DWLSj(i)为第i天第j叶位叶鞘的干物重，单位为g，
εLSj(i)为第i天第j叶位叶鞘的干物重与展开面积之比，
GDD(i)为第i天的有效积温，单位为℃，且
Td为发育基点温度，Tb为气象数据中的日平均温度，单位为℃，
LSa2、LSb2、LSa3、LSb3和LSc3为模型参数；
叶鞘特征模型建立模块，用于联立叶鞘特征关系方程，建立形态特征参数模型，形态特征参数模型包括小麦叶鞘宽度特征模型、小麦叶鞘长度特征模型：
小麦叶鞘宽度特征模型：
小麦叶鞘长度特征模型：
其中，LSWj(i)为第i天第j个位置的叶鞘的宽度，单位为cm，
LSLj(i)为第i天第j个位置的叶鞘的长度，单位为cm，
DWLSj(i)为第i天第j个位置的叶鞘的干物重，单位为g，
εLSj(i)为第i天第j个位置的叶鞘的干物重与展开面积之比，单位为g/cm2且GDD(i)为第i天的有效积温，单位为℃，且Td为发育基点温度，Tb为气象数据中的日平均温度，单位为℃，
LSa2、LSb2、LSa3、LSb3和LSc3为模型参数；
形态特征参数模型建立模块，包括：
茎秆特征关系模块，用于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，建立茎秆特征关系方程，包括：
小麦茎秆长度干物重关系方程：
小麦茎秆密度关系方程：
ρsj(i)＝Sa2+Sb2×lnGDD(i)+Sc2×lnGDD(i)2+Se2×NPj(i)，
小麦茎秆干物重方程：DWSj(i)＝VSj(i)×ρsj(i)，
小麦茎秆体积方程：Vsj(i)＝SLj(i)×SAj(i)，
小麦茎秆横截面积方程：
其中，SLj(i)为第i天第j节间位置的茎秆的长度，单位为cm，
DWSj(i)为第i天第j节间位置的茎秆的干物重，单位为g，
VSj(i)为第i天第j节间位置的茎秆的体积，单位为cm3，
ρsj(i)为第i天第j节间位置的茎秆的密度，单位为g/cm3，
SAj(i)为第i天第j节间位置的茎秆的横截面积，单位为cm2，
Rj(i)为第i天第j节间位置的茎秆的直径，单位为cm，
GDD(i)为第i天的有效积温，单位为℃，且Td为发育基点温度，Tb为气象数据中的日平均温度，单位为℃，
NPj(i)为第i天第j节间，
Sa1、Sb1、Sc1、Sa2、Sb2、Sc2和Se2为模型参数；
茎秆特征模型建立模块，用于联立茎秆特征关系方程，建立形态特征参数模型，形态特征参数模型包括小麦茎秆长度特征模型、小麦茎秆直径特征模型：
小麦茎秆长度特征模型：
小麦茎秆直径特征模型：
其中，SLj(i)为第i天第j节间位置的茎秆的长度，单位为cm；
Rj(i)为第i天第j节间位置的茎秆的直径，单位为cm；
ρsj(i)为第i天第j节间位置的茎秆的密度，单位为g/cm3，且
ρsj(i)＝Sa2+Sb2×lnGDD(i)+Sc2×lnGDD(i)2+Se2×NPj(i)，其中，GDD(i)为
第i天的有效积温，单位为℃，且Td为发育基点温度，
Tb为气象数据中的日平均温度，单位为℃；
Sa1、Sb1、Sc1、Sa2、Sb2、Sc2和Se2为模型参数。
该专利技术资料仅供研究查看技术是否侵权等信息，商用须获得专利权人授权。该专利全部权利属于中国农业科学院农业信息研究所，未经中国农业科学院农业信息研究所许可，擅自商用是侵权行为。如果您想购买此专利、获得商业授权和技术合作，请联系【客服】
本文链接：http://www.vipzhuanli.com/pat/books/201711156994.6/1.html，转载请声明来源钻瓜专利网。
- 上一篇：显示设备
- 下一篇：基于符号有向图的飞控系统的故障样本选取方法
