数字赋能 · 模型驱动 · 智慧农业

系统模拟与软件技术（System Modeling & Software Technology, SMST）。核心思想是定量化与系统方法。其研究对象是农业系统，"系统"的含义可指到"农业系统"和"作物环境系统或'土壤-植物-大气-措施'系统（Soil-Plant-Atmosphere-Practice System, SPAPS）"，即农业大系统与作物小系统；"系统模拟"的含义是对系统的元素及元素间的关系进行数量化研究，建立数学模型，特别是机理性的模拟模型；"软件技术"的含义是在建立研究对象的数学模型基础上，设计软件系统，并进行应用研究，即理论研究与应用研究相结合，一方面深化模型理论研究，另一方面解决实际问题，加强模型的应用性与实用性。

研究方向集中在作物系统模拟模型开发与应用，结合现代信息技术、AI等方法，围绕气候变化、资源高效利用与现代智慧生产管理相关问题开展定量化研究与软件开发。以系统学观点，基于作物生理生态学原理、农业气象学及土壤学等理论方法，研究作物-环境因子数量化关系及建模，底层开发适合我国应用的具有自主版权作物生长过程模型、系统平台及相关工具软件，开展国外先进作物模型的改进比较、参数化与引进应用等，为科研教学、业务应用及智慧农业等提供软件产品、模型方法与技术支撑。

数学化与定量化是科学发展的重要趋势之一，农业数字化与智能化是当今农业发展的重要标志。早在上世纪八十年代末，系统模拟与软件技术创新研究团队成员，就开展了作物与气候环境因子数量关系及作物模拟相关研究工作，是国内开展作物模型工作最早的研究者之一。

三十多年来，传承我国著名农业气象学家、作物模型专家高亮之教授倡导的“自主底层开发、优化模型及与生产结合、中国特色”的理念，研究团队砥砺前行，不断发展壮大。团队瞄准国际农业模型、作物模型及软件技术发展的前沿，紧密结合中国作物生产的特点与数字化需求，深化作物模型理论，解决模型开发的关键技术。研究团队掌握作物模型核心技术和丰富环境与作物相关数据，形成先进而实用的作物生产系统模型软件产品CropSMS及系列工具。CropSMS包含多种作物类型，是国内作物模型产品最为丰富的模型系统。其中，小麦模型WheatSM是我国首个底层开发的小麦生长发育过程模拟和动态仿真综合软件系统，作为首批唯一的国内自主研发的作物模型，率先嵌入中国气象局中国作物生长模拟监测系统CGMS-China系统，服务于国家农业气象业务和防灾减灾预警。WheatSM模型已应用于科学研究、业务服务及生产管理等方面，取得了显著的效益，被评为2023年度中国仿真学会科学技术奖创新技术二等奖。这些研究成果解决国内模型应用的“卡脖子”难题，在国内外作物模型领域产生了重要影响，提升了我国在这一领域的国际影响和竞争力。

当今快速发展的时代，农业正经历着前所未有的变革。通过创新的系统模型技术与软件解决方案，助力现代农业的高效、智能和可持续发展。

秉持"发展、创新、开放、协作"精神，系统模拟与软件技术创新研究团队与国内外相关的研究机构、院校、企业建立了广泛密切的联系与友好的科研合作交流关系。包括美国、澳大利亚、荷兰、法国等国外著名研究机构及高校，国际水稻研究所（IRRI）、国际小麦玉米改良中心（CIMMTY）及中国科学院、中国农业科学院、北京农林科学院、江苏农业科学院、南京农业大学、河南农业科学院、河南农业大学、南京信息工程大学等。