【摘要】：作物系統(tǒng)是作物、自然界與人之間相互作用,相互影響的生態(tài)系統(tǒng)。作物系統(tǒng)模擬是利用計算機技術(shù)對作物系統(tǒng)進行的數(shù)學(xué)化和定量化的描述與預(yù)測,進而完成計算機仿真的過程。作物系統(tǒng)模擬可以更好的進行作物系統(tǒng)管理與優(yōu)化。作物系統(tǒng)模擬過程中的作物模型軟件的開發(fā),涉及復(fù)雜的農(nóng)業(yè)領(lǐng)域知識及編程知識,同時,作物系統(tǒng)的領(lǐng)域知識積累周期長,知識獲取困難,如何促進作物建模知識的共享與重用,提高模型開發(fā)效率是需要解決的關(guān)鍵問題之一。元建模是對領(lǐng)域建模語言進行建模,最終生成面向特定領(lǐng)域的建模語言和領(lǐng)域建模工具的方法論。運用元建模技術(shù)通過使用統(tǒng)一標準進行作物元模型的構(gòu)建,可以實現(xiàn)不同類型作物模型之間的交流與共享。目前已有利用元建模技術(shù)進行作物建模工具的開發(fā)。但大多基于通用的模型結(jié)構(gòu)、算法結(jié)構(gòu)、計算變量等,但作物模型領(lǐng)域概念知識復(fù)雜,元建模技術(shù)使用元模型對作物物候判別等作物模擬知識表達不夠完整因此復(fù)用作物模擬領(lǐng)域知識不夠完善。針對以上問題,本研究在識別與提取小麥、水稻等作物生育期模擬語義的基礎(chǔ)上,基于元建模語義元模型構(gòu)建方法,引入OCL表達式元模型,完成作物生育期模擬語義元模型的構(gòu)建,進行作物生育期模擬過程的表達。通過使用EMF技術(shù)、GMF技術(shù)及SWT技術(shù)完成了基于語義元模型的作物模型設(shè)計工具的開發(fā),最后使用該工具完成WheatGrow小麥生育期模型、RiceGrow水稻生育期模型的構(gòu)建實驗,并進行生育期模型適用性分析。本研究貢獻主要如下:(1)構(gòu)建作物生育期模擬的語義元模型本研究在分析小麥、水稻等作物生育期模型的基礎(chǔ)上,將作物生育期模擬共性語義分為環(huán)境驅(qū)動作物生長、全生育期過程顯示、發(fā)育物候判別、單位尺度的作物發(fā)育四種,研究基于元建模語義元模型構(gòu)建方法,引入OCL表達式元模型,在對作物生育期模擬語義進行分析的基礎(chǔ)上,完成作物生育期模擬語義元模型的構(gòu)建,進行作物生育期模擬過程的表達,最后設(shè)計了作物生育期模擬語義元模型的圖形語法,從而完成作物生育期模擬語義元模型(CGSSSMM)的構(gòu)建。(2)作物生育期模型設(shè)計工具研制本文在構(gòu)建作物生育期模擬語義元模型的基礎(chǔ)上,設(shè)計可視化的建模工具提供更易于建模者理解和使用的建模環(huán)境,首先在設(shè)計作物生育期建模工具功能的基礎(chǔ)上,基于已構(gòu)建的作物生育期語義元模型,運用GMF技術(shù)對作物生育期語義元模型進行圖形化表達,通過運用SWT技術(shù)實現(xiàn)用戶與作物生育期語義元模型進行交互,最終完成可視化的作物生育期建模工具的構(gòu)建。(3)基于語義元模型的作物生育期模型構(gòu)建的實驗驗證本文以WheatGrow小麥模型、Rcsods水稻模型、RiceGrow水稻模型三種模型為對象,使用基于語義元模型的作物生育期模型設(shè)計方法及作物生育期模型設(shè)計工具進行了兩種模型的生育期模型構(gòu)建,構(gòu)建完成后分別對使用工具構(gòu)建的作物生育期模型進行驗證,從而驗證了該方法及工具的可行性及合理性。
【圖文】：

圖１－１技術(shù)路線圖逡逑Ｆｉｇ．邋１－１邋Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ邋ｒｏｕｔｅ邋ｆｏｒ邋ｔｈｅ邋ｓｔｕｄｙ逡逑研究的特色與創(chuàng)新逡逑（１）作物生育期模擬語義元模型構(gòu)建逡逑

圖２－日ＯＣＬ約束的狀態(tài)機逡逑Ｆｉｇ．２－４邋ＯＣＬ邋ｓｔａｔｅ邋ｍａｃｈｉｎｅ逡逑
【學(xué)位授予單位】：南京農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TP311.52;S126

【參考文獻】

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本文編號：2564324