农作物生长模型与可视化研究
主要完成单位：广东省农业科学院农业经济与农村发展研究所、、华南农业大学
主要人员：夏宁、朱同林、甘阳英、万忠、洪建军、朱桂芝、闫敏杰、郑业鲁、曾庆茂、段洪洋、徐小红、刘嘉、李向伟、林伟君、梁俊芬
项目起止时间：2008-09-21—2012-12-31
获奖级别：2013年度广州市科学技术进步二等奖
授奖单位：广州市人民政府
获奖时间：2015-05
主 要 内 容
1、关键技术及创新点
本项目主要研究基于田间数据的广东省特色农作物（柑橘、菜心、芥蓝等）生长发育过程数字建模和可视化技术、作物理想株型设计和调控方法。关键技术及创新点包括：
（ 1）发展了基于随机过程理论的作物三维建模技术体系。提出了分枝随机模型、坐果模型和器官形态描述模型的方法。率先利用果树坐果模型来研究果树的果实分布特性，建立了基于随机过程的果树理论产量均值与方差的计算方法。对作物的理想株型进行三维数字化设计，为作物栽培、选育提供目标参考。
（ 2）提出了菜心、芥蓝的结构模型和生长发育动态模型的建模策略。建立了基于激光扫描数据（散乱数据）的作物形态静态快速建模算法、动态连接方法及形态图形动画显示技术。开发了一套基于模型耦合的数字可视化作物生长系统。提高了模型在科学研究和实际应用中的可行性。
（ 3）发明了基于表面数据的植物枝体三维形态建模系统，能快速、高效、低成本制备作物数字化模型；通过研究数字作物理想株型发育过程的规律，基于植物生长的内源调控机制，发明了植物生长延缓制剂和延长绿色期的肥料，能抑制新枝徒长，增加叶绿体的稳定性，提高光合效率，增加作物产量，提高农产品的品质。
2、应用情况
本成果增进了田间尺度下作物栽培生理生态知识，为快速设计作物数字化模型、农业技术虚拟培训、虚拟科学实验以及作物育种应用提供了技术支撑，目前已经在 15家广州市属企业和单位及 1家省外科研机构推广应用，用户数约 8000人。通过使用本成果中的软件系统，为这些企业节约了时间、提高了效率，节省了成本。同时由于本成果的应用减少了资源消耗，减少了农药使用率，保护了农业生态环境，产生了良好的社会效益。
3、知识产权情况
目前本成果已经获得国家授权发明专利 3项，软件著作权 4项。发表了相关学术论文 19篇，参与编写外文专著 1部。