随着智慧农业发展,作物生长模型在气候变化模拟、农田管理优化、品种筛选及碳排放评估等领域作用日益凸显。APSIM(农业生产系统模拟器)是全球知名的作物模型之一,包含 Classic 和 Next Generation 两个版本,可模拟多种作物的土壤-植物-大气过程,广泛应用于精准农业、水肥管理、粮食安全及农业生态等研究领域。
APSIM 内核采用 Fortran 开发,界面基于 C#,组件化设计使各模块可自由组合。掌握其核心算法与操作是应用该模型的基础。同时,高效的模拟与数据分析能力也至关重要。R 语言简单易学,APSIM 配套了丰富的 R 语言工具包,可辅助完成数据准备、自动化模拟、参数优化及结果分析等工作。
本次培训将系统讲解如何运用 R 语言快速上手 APSIM,精选大量实战案例,帮助学员:
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全面掌握 APSIM 综合生态系统模型
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提升模型应用、数据分析与图表制作能力
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资深用户可深入理解各模块算法
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入门用户可体验高效一键模拟
R 语言 APSIM 模型高级应用及批量模拟技术
专题一、APSIM 模型应用与R 语言数据清洗
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作物生长模型的概念
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作物生长模型的发展现状
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APSIM 模型的开发历程
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APSIM 模型的模块及模拟流程
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APSIM 模型操作
APSIM 的安装
APSIM 模型操作界面讲解
- R 语言编程与数据清洗
专题二、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
1) APSIM 气象文件.met 的介绍
2) 日照转辐射算法
3) APSIM 气象文件转化
4) 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
专题三、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
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APSIM 模型的生育期尺度
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APSIM 模型的积温计算
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APSIM 模型的生育期算法
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APSIM 模型的生育期影响因子及算法
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APSIM 模型光合生产算法
专题四、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
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APSIM 模型的穗粒数模拟
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APSIM 模型的产量模拟
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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
专题五、APSIM 土壤水平衡模块
APSIM 模型的土壤水分平衡算法
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土壤水蒸散和植物蒸腾算法
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土壤水径流和排水算法
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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
专题六、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
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氮素的矿化和固定过程
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氮素的硝化作用与反硝化作用
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土壤 N2O 的模拟
APSIM 模型土壤碳库模型及土壤有机碳 SOC 的模拟
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土壤碳库模型的发展历程
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土壤碳的周转模型
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土壤有机碳的模拟
案例一 APSIM 模型 N2O 排放模拟和土壤有机碳模拟
专题七、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
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APSIM 模型播期和播种密度设置
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APSIM 模型施肥设置(化肥+有机肥)
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APSIM 模型的灌溉设置
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APSIM 模型秸秆还田设置
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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 模拟模拟不同管理情景对作物产量的影响
专题八、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
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APSIM 模型的主要遗传参数
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APSIM 模型的参数优化方法
案例一:使用 MCMC 等多种方法对 APSIM 模型的参数进行优化
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 1:1 图等)
专题九、更多案例模拟与疑难解答
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实例回顾、训练、巩固
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答疑与讨论(大家提前把问题整理好)
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