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关于CropSMS:
作物生长发育模拟模型系统平台CropSMS(Crop growth and development Simulation Model System),是多种作物生长模拟模型集,这个系列作物模型以作物名称加模拟模型(Simulation Model)命名,目前包括小麦模型WheatSM V5、玉米模型MaizeSM V2、水稻模型RiceSM V2、甘蔗模型SugarSM V2、苜蓿模型AlfaSM V2、谷子模型MilletSM V1和大豆模型SoybeanSM V1等,不同作物种类的模型还在不断开发增加中,包括适于多种作物的通用作物模型CropSM/Simple。
CropSMs是适于大面积范围应用、具有自主版权的系列作物模型,针对中国作物生产特点和不同作物生态类型。该系列模型基于作物生理生态学及农业气象学等学科原理,多物理场/多过程耦合(作物-水分-能量-碳氮循环-管理决策),属于"过程驱动(Process-based)模拟模型"。模型的核心功能模块包括作物生长发育与产量形成、土壤水热碳氮、环境因子互作及作物管理等,同时考虑了水热因子等极端影响的灾害过程。
CropSMs系列作物模型基于创新开发的一套“系统模拟与软件技术(SMST)”理论与方法,模型独具包括:作物发育“钟模型(Clock model)”、作物产量形成分期转移算法、作物生育优化模型、多因子互作及极端影响算法与模块等特色与核心算法,结合中国作物生产的特点与数字化需求,形成先进而实用的作物生产系统模型系列软件产品。
CropSMS功能:
CropSMS集成作物模拟模型,并提供各个作物模型运行界面操作(显示中文或英文界面菜单)、文件管理与编辑、模拟结果图表显示与统计分析、及与AI大模型(如DeepSeek等)结合提供模拟结果AI分析与决策信息等功能。
CropSMS系列作物模型都是基于Python开发,具有良好的扩展性,模型可独立运行,也可以与其它系统或平台高效集成,具有利用超级计算能力的潜力,实现多空间和时间尺度的快速模拟。
模型具有系统性、灵活性、动态性及使用简单等特点,提供准确的作物生长预测、土壤过程动态、产量评估和种植优化决策支持等功能,实现作物生产系统的过程模拟与动态仿真。模型已在中国的多个种植区进行了验证,模拟结果与实测结果吻合良好。
CropSMS使用流程:
系统启动与文件准备
在CropSMS界面,点击【项目】-【选择作物模型】-【选择管理文件】,导入模型数据文件。加载文件后,可在左侧"输入文件"栏目点击文件树,进行相应文件内容浏览或点击打开文件查看、编辑修改或另存文件等,准备好模拟运行文件。
模型运行与输出
点击【运行】-【运行模型】,开始进行模拟运行,运行过程中有运行日志显示,运行结束后结果保存在output文件夹,在"输出文件"栏目下输出文件树显示结果文件,可双击各文件查看相关内容。
模拟结果可视化与统计分析
运行结束后,点击【模拟结果】-【绘图与统计分析】,出现"数据可视化"界面,页面会自动加载最新的一次运行结果,可对模拟结果各种输出项目进行图表显示。调入相应试验处理的观察数据文件,可进行模拟结果验证,计算各种模型验证统计量。选择summary文件后可绘制1:1线图。
AI智能决策分析,调用大模型进行结果分析
运行结束后,点击【智能决策分析】-【模拟结果AI分析】、【智能决策方案】、【自定义提示词AI分析】,可对模型模拟结果进行AI大模型(DeepSeek)智能分析,提供智能决策方案。用户也可自定义提示词,对模型模拟结果进行自定义提示词问题的相关分析与解答。
其它功能
系统界面,还有其它功能菜单,如【编辑】、【设置】、【工具】、【帮助】等,可自行了解使用。其中,【工具】中提供"天气数据生成器 MT-WeaGen"和"作物模型自动调参工具APT"两个辅助工具软件。
作物模型系统CropSMS是农业科研、教学、业务和生产管理的有力工具。可面向农业、农学、农业气象、智慧农场、气候变化、资源利用等领域应用。
欢迎使用!