[发明专利]一种玉米株型优化方法及系统

说明书

本发明提供了一种玉米株型优化方法及系统，方法包括根据玉米参数组，建立初始状态的玉米群体几何模型，并进行玉米群体的光截获能力计算；分别多次调整所述玉米参数组中的各参数，并根据每次调整后的玉米参数组，生成对应玉米群体几何模型并进行光截获能力计算；根据各次迭代的结果生成不同的玉米株型、群体及光环境下的玉米光截获能力数据库；以及，在所述玉米光截获能力数据库中进行参数寻优，得到玉米株型及种植方式的优化结果。本发明能够快速且可靠地对玉米株型进行优化，进而缩短玉米新品种选育周期并减少育种劳动强度。

技术领域

本发明涉及农业信息技术领域，具体涉及一种玉米株型优化方法及系统。

背景技术

株型优化在玉米栽培、育种方面都是国内外的热点问题。国内玉米育种专家认为，从玉米理想株型育种角度分析，株型育种的潜力还没有完全挖掘出来。随着育种材料优良株型基因的丰富，育种者寄希望于在杂种优势基础上结合玉米理想株型的再创新，实现新品种选育的又一次突破。

目前玉米株型选择多以定性的形态性状引导玉米育种的传统实验方式为主，一般而言，育种者倾向于利用构成玉米株型的叶型、根型、茎型和穗型等比较容易操作的形态性状进行选择育种，通过对这些形态性状的选择并结合大量田间育种实验，使玉米在全生育期充分捕获和利用太阳能，达到最大限度提高产量的目的。

但依靠传统实验手段样本量大、周期长、效率低，极大地限制了玉米理想株型选育的发展速度。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种玉米株型优化方法及系统，能够快速且可靠地对玉米株型进行优化，进而缩短玉米新品种选育周期并减少育种劳动强度。

为解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：

一方面，本发明提供了一种玉米株型优化方法，所述方法包括：

根据玉米参数组，建立初始状态的玉米群体几何模型，并进行玉米群体的光截获能力计算；

分别多次调整所述玉米参数组中的各参数，并根据每次调整后的玉米参数组，生成对应玉米群体几何模型并进行光截获能力计算；

根据各次迭代的结果生成不同的玉米株型、群体及光环境下的玉米光截获能力数据库；

以及，在所述玉米光截获能力数据库中进行参数寻优，得到玉米株型及种植方式的优化结果。

进一步地，所述玉米参数组包括：玉米的叶片的形态参数、玉米的株型参数、玉米群体参数和光分布计算参数。

进一步地，所述根据玉米参数组，建立初始状态的玉米群体几何模型，并进行玉米群体的光截获能力计算，包括：

根据玉米的叶片的形态参数、玉米的株型参数、玉米群体的株距和行距参数，依次初始状态的建立叶片骨架模型、叶片网格模型、植株网格模型和玉米群体网络模型，以及，根据玉米群体网络模型进行玉米群体光截获能力计算。

进一步地，所述分别多次调整所述玉米参数组中的各参数，并根据每次调整后的玉米参数组，生成对应玉米群体几何模型并进行光截获能力计算，包括：

分别多次调整玉米的叶片的形态参数、玉米的株型参数、玉米群体参数和光分布计算参数；

以及，根据每次调整后的玉米的叶片的形态参数、玉米的株型参数、玉米群体参数和光分布计算参数，对所述叶片骨架模型、叶片网格模型、植株网格模型和玉米群体网络模型的构建过程，以及，玉米群体光截获能力计算的过程进行迭代，完成玉米群体交互设计和所生成群体的光截获能力计算。

进一步地，所述在所述玉米光截获能力数据库中进行参数寻优，得到玉米株型及种植方式的优化结果，包括：