【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(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)作物系統(tǒng)進(jìn)行的數(shù)學(xué)化和定量化的描述與預(yù)測(cè),進(jìn)而完成計(jì)算機(jī)仿真的過程。作物系統(tǒng)模擬可以更好的進(jìn)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(shí)及編程知識(shí),同時(shí),作物系統(tǒng)的領(lǐng)域知識(shí)積累周期長(zhǎng),知識(shí)獲取困難,如何促進(jìn)作物建模知識(shí)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(duì)領(lǐng)域建模語言進(jìn)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(yùn)用元建模技術(shù)通過使用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行作物元模型的構(gòu)建,可以實(shí)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(jìn)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(jì)算變量等,但作物模型領(lǐng)域概念知識(shí)復(fù)雜,元建模技術(shù)使用元模型對(duì)作物物候判別等作物模擬知識(shí)表達(dá)不夠完整因此復(fù)用作物模擬領(lǐng)域知識(shí)不夠完善。針對(duì)以上問題,本研究在識(shí)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(dá)式元模型,完成作物生育期模擬語義元模型的構(gòu)建,進(jìn)行作物生育期模擬過程的表達(dá)。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(jì)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(shí)驗(yàn),并進(jìn)行生育期模型適用性分析。本研究貢獻(xiàn)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(dòng)作物生長(zhǎng)、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(dá)式元模型,在對(duì)作物生育期模擬語義進(jìn)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(jìn)行作物生育期模擬過程的表達(dá),最后設(shè)計(jì)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(jì)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(jì)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(jì)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(yùn)用GMF技術(shù)對(duì)作物生育期語義元模型進(jìn)行圖形化表達(dá),通過運(yùn)用SWT技術(shù)實(shí)現(xiàn)用戶與作物生育期語義元模型進(jìn)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(shí)驗(yàn)驗(yàn)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(duì)象,使用基于語義元模型的作物生育期模型設(shè)計(jì)方法及作物生育期模型設(shè)計(jì)工具進(jìn)行了兩種模型的生育期模型構(gòu)建,構(gòu)建完成后分別對(duì)使用工具構(gòu)建的作物生育期模型進(jìn)行驗(yàn)證,從而驗(yàn)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(jī)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(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TP311.52;S126

【參考文獻(xiàn)】

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5 高f，

本文編號(hào)：2564324