APSIM模型---农田管理优化、作物品种和株型筛选、农田固碳和温室气体排放等

随着数字农业和智慧农业的发展基于过程的农业生产系统模型在模拟作物对气候变化的响应与适应、农田管理优化、作物品种和株型筛选、农田固碳和温室气体排放等领域扮演着越来越重要的作用。APSIM (Agricultural Production Systems sIMulator)模型是世界知名的作物生长模拟模型之一。APSIM模型有Classic和Next Generation两个系列模型能模拟几十种农作物、牧草和树木的土壤-植物-大气过程被广泛应用于精细农业、水肥管理、气候变化、粮食安全、土壤碳周转、环境影响、农业可持续性、农业生态等诸多与农业生产和科研有关的领域。APSIM模型内核算法是基于Fortran语言开发的软件界面是基于C#进行开发组件式驱动各个模块可以自由组合。了解和熟悉APSIM模型的关键算法和软件的操作是学习APSIM模型的基础。APSIM模型是一个世界知名的作物生长模拟模型由澳大利亚联邦科学工业组织和昆士兰大学联合开发。想要成为一名优秀的作物模型使用者与科研团队不可或缺的人才除了掌握对作物模型相关知识之外还要掌握模型的快速模拟和高效数据分析能力。R语言是一门应用场景广泛、简单易学的程序语言APSIM模型开发了许多R语言辅助包在APSIM模型的气候、土壤、管理措施等数据准备自动化模拟参数优化和结果分析上都发挥着重要的作用APSIM模型应用与R语言数据清洗作物生长模型的概念作物生长模型的发展现状APSIM模型的开发历程APSIM模型的模块及模拟流程APSIM模型操作APSIM的安装APSIM模型操作界面R语言编程与数据清洗数据筛选、合并、切片、重复值、缺失值处理APSIM气象文件准备与R语言融合应用APSIM自带的气象数据的准备APSIM气象文件.met的介绍日照转辐射算法APSIM气象文件转化APSIM模型陆气交换和能量平衡过程案例一使用R语言进行气象文件的生成案例二使用R语言将气象共享网数据/NC等数据批量生产APSIM气象文件案例三使用R语言批量修改气象文件及调用APSIM文件APSIM模型的物候发育和光合生产模块APSIM物候发育和光合生产APSIM模型的生育期尺度APSIM模型的积温计算APSIM模型的生育期算法APSIM模型的生育期影响因子及算法APSIM模型光合生产算法案例一使用APSIMclassic和NG版本模拟生育期和生物量APSIM物质分配与产量模拟1 APSIM模型的物质分配算法2 APSIM模型产量模拟模块APSIM模型的穗粒数模拟APSIM模型的产量模拟APSIM模型的产量相关参数案例一作物潜在生物量和潜在产量的模拟案例二不同品种参数下作物产量的模拟APSIM土壤水平衡模块APSIM模型的土壤水分平衡算法土壤水蒸散和植物蒸腾算法土壤水径流和排水算法土壤水力参数的测试案例一APSIM模型输入参数和土壤文件的制备案例二APSIM模型土壤参数在数据缺失情况下的近似估算案例三使用R语言批量修改APSIM模型土壤参数案例四APSIM模型模拟土壤水分动态APSIM土壤碳、氮平衡模块APSIM模型土壤养分动态过程模拟及温室气体排放的模拟氮素的矿化和固定过程氮素的硝化作用与反硝化作用土壤N2O的模拟案例一APSIM模型N2O排放模拟案例二APSIM模型模拟土壤No3和NH4的动态变化APSIM土壤碳、氮平衡模块APSIM模型土壤养分动态过程模拟及温室气体排放的模拟氮素的矿化和固定过程氮素的硝化作用与反硝化作用土壤N2O的模拟案例一APSIM模型N2O排放模拟案例二APSIM模型模拟土壤No3和NH4的动态变化APSIM土壤碳、氮平衡模块APSIM模型土壤碳库模型及土壤有机碳SOC的模拟土壤碳库模型的发展历程土壤碳的周转模型土壤有机碳的模拟案例一APSIM模型土壤碳库模型参数率定案例二APSIM模型模拟秸秆还田对土壤碳库变化的影响APSIM农田管理模块与情景模拟APSIM模型的农田管理措施的准备APSIM模型播期和播种密度设置APSIM模型施肥设置化肥有机肥APSIM模型的灌溉设置APSIM模型秸秆还田设置APSIM模型多年模拟和轮作模拟案例一APSIM模型模拟气候变化对作物生长的影响案例二APSIM模型模拟多年轮作下土壤有机碳和温室气体排放的影响案例三APSIM模型模拟作物单做、连作和轮作案例四APSIM模型模拟玉米大豆复合种植间作案例五使用R语言对APSIM管理文件进行批量修改及批量运行APSIM模型Next GenerationNG版本APSIM模型NextGenerationNG版本异同APSIM模型NG版本与Classic版本的区别APSIM模型NG版本Clock模块、气象土壤模块、Factors模型、品种模块APSIM模型NG版本管理模型设置案例一APSIM模型NG版本设置多种管理情景组合案例二APSIM模型NG版本复现Classic版本的案例APSIM模型参数优化和结果分析与模型评价APSIM模型的参数优化APSIM模型的主要遗传参数APSIM模型的参数优化方法案例一使用频率派和贝叶斯派MCMC等多种方法对APSIM模型Classic和NG版本进行参数优化案例二使用R语言批量读取模拟结果以及对APSIM模型进行评价案例三使用R语言对模拟结果进行可视化模拟结果的动态图和11图等APSIM模型源代码解析APSIM模型源代码解析APSIM模型源代码的结构解析APSIM模型源代码编译案例一更改APSIM模型源代码参数进行编译案例二运用编译源代码后的模型进行模拟