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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

精英策略个体优势遗传算法研究被引量：9: 2016年; 针对遗传算法存在的局部搜索能力差、早熟收敛和进化后期收敛速度慢的问题,提出了一种改进精英策略的个体优势遗传算法(Individual Advantages Genetic Algorithm,IAGA)。IAGA通过在精英子种群更新中不断增加精英个体数量和多样性,在保持算法全局收敛性的同时,增强算法在最优解区域的局部搜索能力。引入半粒子群变异算子,提高了算法前期向全局最优解靠拢的速度;引入个体优势算子,提高种群优势个体的多样性,有效改善了进化后期收敛速度慢的问题;与已有同类算法相比,平衡了收敛速度和全局收敛性之间矛盾的同时,进一步提高了收敛速度和精度。; 伍艳莲姜海燕庄嘉祥郭小清许一骅; 关键词：遗传算法精英策略局部搜索

基于图像特征提取的生菜形态可视化建模被引量：4: 2015年; 植物形态可视化技术是实现虚拟农业中关键技术之一。该文对生菜图像进行预处理后,研究图像的各个特征,并提取生菜叶片的R、G、B颜色特征和叶片长度、宽度等特征。基于提取的各个特征,在Open GL平台上,对生菜进行三维可视化建模,并进行颜色、光照模拟等渲染处理,主要建立了生菜二维图像与三维可视化模型之间的联系,实现生菜的可视化,能够直观地表现生菜的成长状态。将虚拟植物技术应用到农业领域的教学中,能够帮助同学直观地学习理解,对于农业科研、教育有积极作用。; 孔繁爽伍艳莲姜海燕; 关键词：生菜特征提取可视化 OPENGL

基于面向服务架构和WebGIS的小麦生产管理支持系统被引量：11: 2012年; 作物模型与GIS集成中存在着功能重复开发、模型共享困难以及地理信息处理功能的在线能力有限等问题。该文以面向服务架构(service-oriented architecture,SOA)为基础,设计了作物模型区域应用Web服务组合框架。以ArcGIS Service和Model Builder为开发平台,给出了模型计算、动态专题图和空间插值Web服务的开发流程、接口设计和实现方法。结合富客户端技术研制了基于SOA和WebGIS的小麦生产管理支持系统原型(wheat production management support system based on SOA and WebGIS,WPMSS-GISOA),实现了地图数据的上传发布、气象和土壤数据查询、栽培方案设计、空间插值分析等功能。功能测试表明作物模型区域应用的Web服务组合框架可行,为模型与地理信息系统的在线无缝集成提供了可参考方案。; 姜海燕茅金辉胥晓明傅兵曹卫星朱艳; 关键词：WEB服务面向服务架构决策支持系统

Study on the Parallel Algorithm of Crop Development Simulation: ＜正＞The study on the crop growth model parallel algorithm is help to improve the computing efficiency of models...; Haiyan Jiang~(1; 文献传递

The Study on the Organization Approach of Agricultural Model Components Library Based on Topic Map: The definition and representation on the model base’s descriptions are the basis of reuse,integration and mana...; Haiyan JiangBing FuMei ZhangYan ZhuWeixin Cao

优化初始中心点的小麦品质区域聚类被引量：1: 2011年; 为探寻区域性小麦品质聚类的适宜算法,针对经典K-Means(KM)算法对初始聚类中心的敏感问题,以我国主要冬麦区为研究实例,探讨了两种初始中心点改进算法对大规模小麦品质数据集的适应性,综合距离与密度两因素,提出了一种基于密度参数和邻域半径的优化初始中心点小麦品质聚类算法。相对KM算法及文献改进算法,所提算法可较为准确地提取数据集高密度区域的初始中心点,聚类过程及性能对静态簇与非静态簇两种不同迭代方案相对不敏感。实验结果验证了算法的有效性和可行性,在收敛性能及稳定性方面具有一定的优势。; 黄芬朱艳梁敬东伍艳莲姜海燕; 关键词：区域聚类小麦品质适宜性

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

基于自主学习和精英群的多子群粒子群算法被引量：6: 2014年; 为了提高动态多子群粒子群算法中粒子学习的自主性,提出一种基于自主学习和精英群的粒子群算法.该算法借鉴教育心理学自主学习的理念,用基础群中粒子自主选择学习对象的操作代替子群的重组操作,并通过精英群局部搜索的配合来达到寻优的目的.将所提出的算法应用于6个测试函数,并与动态多子群PSO等算法进行了比较,比较结果表明,新算法在提高收敛速度、精度和寻优时间等方面具有良好的性能。; 姜海燕王芳芳郭小清庄嘉祥; 关键词：粒子群优化多样性

基于个体优势遗传算法的水稻生育期模型参数优化被引量：14: 2013年; 【目的】快速并准确估算作物生育期模型参数。【方法】本文提出了一种新的改进型遗传算法——个体优势遗传算法(individual advantages genetic algorithm,IAGA),并应用于水稻生育期模型参数估算。在遗传算法的基础上引入个体优势算子,并改进了变异算子及种群更新策略。以完全嵌入方式耦合RiceGrow和ORYZA2000水稻生育期模型,实现了模型参数的自动率定。利用汕优63等5个水稻品种在徐州、高要等地的多年田间试验资料,对IAGA算法的有效性进行对比试验。【结果】(1)试验验证结果的RMSE<3.05 d,NRMSE<3.19%,MDA<2.41 d,R2>0.9885,表明利用IAGA获得的模型参数准确性较高。(2)调参的实测数据量大小对调参结果影响不大。由3年数据增加到6年数据,试验拟合结果最大NRMSE值由2.58%增大到3.08%,增加了0.5%。选择隔年并包含全生育期天数最大值与最小值的调参数据,可以获得较准确的模型参数值。(3)IAGA与复合形混合演化算法、遗传模拟退火算法以及标准粒子群算法相比,可获得更准确的模型参数值。【结论】IAGA算法可以实现水稻生育期模型参数的自动率定,为作物生长模型参数的快速准确估算提供了一种有效新方法。; 庄嘉祥姜海燕刘蕾蕾王芳芳汤亮朱艳曹卫星; 关键词：水稻参数优化遗传算法 ORYZA2000

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国家自然科学基金(30971697)

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