农业模型与作物模型简介
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《小型别墅与房子的活动构造》模型简介
由模型的名称可以知道此模型表达着两种不同的主题,其一为小型别墅的外形和内部装饰,即模型的外观以及细部制作;其二为房子的一种特别构造方式。
先介绍第一个主题《小型别墅》,此模型由作者自主设计,高为三层的普通型别墅,模型的内外装饰以及颜色的搭配让人有一种优雅、舒适的感觉,而且制作简单,所需材料种类少,在实际情况下可以用较低的造价建造出如此优雅、舒适的别墅,可见这是一种多么经济而且实用的设计。模型内外的所有装饰品都是采用模型制作剩余的材料或捡来的泡沫手工制作而成。
第二个主题《房子的活动构造》,此主题为这次设计的重点(由于专业知识的欠缺,下面表达如有不清请谅解),开头已提到这个主题为了表达房子的一种特别构造。现在社会上见到的无论是小房子还是大房子,都是采用直接现场开工,在现场搅拌混凝土等所有造房工序,而且由于材料等多种原因造成建造的时间又长,特别在大城市中的大工程需要时间更长。可想而知,在大城市中,在人口密集的地方,如果长时间如此开工,给人们带来的噪音影响多么大不说,就说在现场开工所用到的水泥、沙等建筑材料给周围环境所带来的污染是多么的可怕。但如果采用活动构造的方式来建造房子的话,这些问题都将会得到很有效的改变。因为采用 这种方式造房子的话,我们可以先在某个地方将房子的梁、柱等支架浇铸加工好再运到施工现场用吊机采用安装的方式将梁、柱等支架部件安装起来(如图三所示)。这样不但大大减少现场开工所带来的噪音,而且减少了对城市的污染,可见这是一种多么好的建造方式。本小组将这种方式称为“工厂式生产”,因为这样我们可以在某个指定的地方采用以买家建造建筑所需的支架定做的方式生产。
马尔可夫链模型简介
设考察对象为一系统,若该系统在某一时刻可能出现的事件集合为,NNEEEEEE,2,1,2,1,两两互斥,则陈iE为状态。Ni,2,1。称该系统从一种状态iE变化到另一状态jE的过程称为状态转移,并把整个系统不断实现状态转移的过程称为马尔可夫过程。
定义1 具有下列两个性质的马尔可夫过程称为马尔可夫链:
(1)无后效性,即系统的第n次实验结果出现的状态,只与第1n次有关,而与它以前所处的状态无关;
(2)具有稳定性,该过程逐渐趋于稳定状态,而与初始状态无关。
定义2 向量),,,(21nuuuu 成为概率向量,如果u满足:
njjjunju11,,2,10
定义3 如果方阵P的每行都为概率向量,则称此方阵为概率矩阵。
如果矩阵A和B皆为概率矩阵,则AB,kA,kB也都是概率矩阵(k为正整数)。
定义4 系统由状态iE经过一次转移到状态jE的概率记为ijP,称矩阵
3212222111211NNNNNPPPPPPPPPP
为一次(或一步)转移矩阵。
转移矩阵必为概率矩阵,且具有以下两个性质:
1、PPPkk)1()(;
2、kkPP)( 其中)(kP为k次转移矩阵。
定义5 对概率矩阵P,若幂次方)(mP的所有元素皆为正数,则矩阵P称为正规概率矩阵。(此处2m)
定理1 正规概率矩阵P的幂次方序列P,2P,3P ,…趋近于某一方阵T,T的每一行均为同一概率向量t,且满足ttP 。
马尔可夫链模型如下:
设系统在0k时所处的初始状态 ),,()0()0(2)0(1)0(NSSSS为已知,经过k次转移后的状态向量 ),,()()(2)(1)(kNkkkSSSS),2,1(k,则
NNNNNNkPPPPPPPPPSS212222111211)0()(
作物模拟模型的概念、类型、基本原理及其研究和应用进展
作物生产系统是一个复杂的多因子系统,受气候、土壤、作物及栽培管理技术等因素的影响。在综合考虑这些因子的相互作用,预测和分析作物生长趋势等方面,作物信息技术有着其它工具不可替代的优势。而作物模拟模型则是作物信息技术中的一个重要组成部分。它在快速决策农艺措施的效应等方面起着重要作用。作物生长模拟系统是用系统的观点,把作物生产看成一个由作物、环境、技术、经济4个要素构成的整体系统,综合多种相关学科的理论和成就,通过建立数学模型来描述作物生长发育、器官建成和产量品质形成等与环境之间的数学关系,并在计算机上实现模拟作物生产全过程的一个软件系统。作物生产管理决策系统是以作物模拟模型为中心,与知识工程和专家系统、决策支持系统等一起构成的用于作物生产管理和生产决策的大型软件系统,是作物模拟模型发展的最终目的,是其向综合性和应用性发展的表现。
一、模型的定义、类型及特征
1、定义
系统是一组相关成分的集合体。系统模型是对系统成分及其相互关系的一种简化的数学表达。作物模拟模型着重对作物生长发育过程及其与环境的关系进行定量描述和预测。作物生长模型,其全称为作物生长模拟模型(CropGrowthSimulationModel),简称为作物模型(CropModel),是指能定量地和动态地描述作物生长、发育和产量形成的过程及其对环境反应的计算机模拟程序。它是对气候、土壤、作物和管理复杂系统的简化表达形式。作物生长模型对作物生长和发育的基本生理生态机制和过程的模拟,又被称为机理模型(functionalmodel)或过程模型(processmodel)。可在全球范围内用来帮助理解、预测和调控作物的生长发育及其对环境的反应。
2、类型
作物模型按其不同的功能可分为经验模型与机理模型,描述模型与解释模型等。其中前一类模型经验性的成分多一些,后一类模型则机理性的成分多一些。
按照模型所描述的作物种类,作物生长模型可分为单作物专用模型和多作物通用模型。单作物专用模型(modelforsinglecropspecie)是根据某一具体作物的生理生态特性开发研制而成并专门用于该作物生长模拟的模型。多作物通用模型(modelformultiplecropspecies)是根据各种作物生理生态过程的共性研制而成模型的主体框架,再结合各种作物的生长参数和田间管理参数分别进行各种作物的生长模拟。
2006年第5期 耕作与栽培
作物生育模型及其在作物生产中的应用
隋艳艳 壬 飞 高 鹏
(1.两北被林科技大学哜潭环境学院 陕两畅陡
摘 要 作物生长发育模型指根据作物生长规律对作物生
长过程进行的定量模拟,是对作物生理过程及其与外部环境
之间关系的抽象概括。通过对国内外作物生长发育模型的 总结和整理。分析不同阶段代表性作物生长发育模型及其主
要特点,提出了作物生长发育模型的发艟越势
关键词 作物生育模型 模型模拟 研究进展
作物生长发育模型是以系统动力学理沦为基础.以系统
分析为基本方法,以数学和汁算机为主要手段州怍物 l:长发
育过程的模拟,可以定埘表达作物生长发育过程及其与外部
研、境的关系,包括光合、呼吸、蒸腾等一系列 理作用和『K、 肥、栽培技术对它的影响等 构建良好的作物生K发育模
型,不但可以预测作物的产量和质量,强,町rt 计葬机上嘘
拟试验栽培管理对作物生产的影响,具有J 阔的应片J前景
随酱模拟技术和信息技术的快速发展,汁算机在农业上的府 用范围也日趋广泛,计算机建模理论和技术的发展已使作物 生K发育模 由简单的系统日益成为综合的和复杂的人工
智能系统。结合RS(遥感)、GIS(地理信息系统)和GPS(全
球舻泣系统)在农业上的应用,就可以将农业生产管理由经 验 传统农业提高到智能型的精确农业管理,预测不同管理
措施对产量和质量带来的影响并进行调控措施选择,从而提
高农业生产的科技水平和生产效益。
1 作物生长发育模型的概念
作物生长发育模型(简称怍物生育模型)是指I11数学概 念表达作物的生长过程…。Curry认为作物生育模型应尽可
能用数学公式描述动态过程,以替代用黑箱方法进行的最优 估汁 l。Sinclair和Seligman回顾了作物生育模型的发展史 后提出,作物生育模型是借助于计算机手段,对作物各种牛 长过程进行综合的数值模拟 J。Montieth也给出了类似的