农作物模拟仿真平台的实现方法技术

本发明专利技术提供一种农作物模拟仿真平台的实现方法。所述方法包括：将多种不同模型的参数配置表单页面转化为配置数据信息；将数据库中的参数转化为不同的配置文件并将运行程序和配置文件分配到集群内的节点上运行并获取结果；将参数信息转化为优化参数配置表单，通过对参数优化表单的配置解释成PEST配置文件并执行PEST优化。本发明专利技术能够最大限度降低农业仿真模型的使用难度，提高模拟仿真的运行效率。

Implementation of Crop Simulation Platform

【技术实现步骤摘要】
农作物模拟仿真平台的实现方法
本专利技术涉及大数据
，尤其涉及一种农作物模拟仿真平台的实现方法。
技术介绍
随着计算机普及和农业理论研究的发展，农业生产特别是大型的农厂都采用了农业模拟仿真技术来辅助进行农业生产。与传统的人工农业决策相比，计算机的农业模拟仿真能够通过历史数据对未来的农作物生长和产量进行预测，并且能够对比不同浇灌、施肥及土体重构策略对作物生长的影响，而做出最优的选择。业内模拟作物生长的模型有很多，不过这些业内比较出名的模型软件都是基于B/S(Browser/Server，浏览器/服务器模式)架构实现，或者仅仅提供调用接口。这就会造成一些使用上的不方便和缺陷，如仿真时设备不能关机，仿真效率受客户端性能影响大，仿真结果难以共享和存储，数据不能共享等。如果是个人使用的情况下，这些问题可能不会特别的凸显，但是在一些农业相关的部门或公司内，资源和数据的封闭会极大的影响使用者的使用体验，进而影响工作的效率。如何有效的组织各类农业仿真软件和开源信息获取渠道形成一体化的平台，一方面可以使农业仿真应用者能够便捷的在线进行模型配置、模型优化、仿真模拟、情景分析、结果输出等操作，另一方面能够结合大数据的信息采集技术，通过开源的获取渠道实现气象、地形信息的自动化参数配置，最大化的提高使用者的工作效率是业内的需求痛点。当前的农业模拟仿真软件都为C/S(Client/Server，客户机/服务器)架构的模型软件实现。在日常的软件使用过程中会存在以下几个问题：1、只能够单机运行。对运行电脑的性能影响比较大，在运行模拟仿真的过程中，个人计算机很难进行其他的功能操作。如果模拟仿真的内容较多，算法收敛较慢，性能稍差的个人电脑会持续数个小时或数天，效率极低。2、软件不能够离线运行。以个人电脑运行模拟仿真流程是不能够关闭个人电脑的，一旦出现断点或系统故障都会导致一个模拟过程中断，需要重新开始。3、模型训练好的参数和模拟的结果不能够共享。由于当前软件模型训练好的参数和结果都是本地存储的。不能够通过权限订阅或分享操作进行参数和结果的共享。在农业模型中一套训练好的参数是可以良好的应用在相同环境下，重新训练非常的浪费时间和精力。4、无法结合数据平台中的数据进行参数的自动录入。当前的模拟仿真软件各项参数的录入是决定结果好坏的重要因素，特别是一些诸如海拔、气象等参数是不能够通过工具进行优化的。在个人电脑中如何拿到这些数据是非常大的难题。
技术实现思路
本专利技术提供的农作物模拟仿真平台的实现方法，能够最大限度降低农业仿真模型的使用难度，提高模拟仿真的运行效率。第一方面，本专利技术提供一种农作物模拟仿真平台的实现方法，包括：将多种不同模型的参数配置表单页面转化为配置数据信息；将数据库中的参数转化为不同的配置文件并将运行程序和配置文件分配到集群内的节点上运行并获取结果；将参数信息转化为优化参数配置表单，通过对参数优化表单的配置解释成PEST配置文件并执行PEST优化。可选地，所述将多种不同模型的参数配置表单页面转化为配置数据信息包括：根据用户选择的仿真模型加载所述仿真模型的配置页面；根据用户在所述配置页面的地图上选择的需要进行作物模拟仿真的地区及模拟仿真时间范围，从大数据中心抽取相应的数据，并自动完成部分表单的录入；判断模拟仿真对应的时间是否小于当前日期，若是，则自动获取用户选择的地区的历史气象数据，若否，则利用气象数据生成工具根据用户选择的地区的历史气象数据自动生成未来的模拟气象数据；将用户最终的配置以及生成配置文件中各个参数的位置保存在数据库中。可选地，所述将数据库中的参数转化为不同的配置文件并将运行程序和配置文件分配到集群内的节点上运行并获取结果包括：启动用户选定的已配置好的模拟仿真；从数据库中读取配置信息，生成配置文件；将配置信息和运行文件发送到空闲的集群节点上；启动运行程序，定时将运行信息返回给客户端；判断是否运行正常；若运行正常，则获取运行数据信息存入数据库；判断是否运行结束；若运行结束，则获取结果信息，并存入数据库。可选地，所述方法还包括：若运行不正常，则清空数据库中的运行信息，并返回执行将配置信息和运行文件发送到空闲的集群节点上。可选地，所述方法还包括：若运行未结束，则返回执行启动运行程序，定时将运行信息返回给客户端。可选地，所述将参数信息转化为优化参数配置表单，通过对参数优化表单的配置解释成PEST配置文件并执行PEST优化包括：通过模拟仿真的配置信息生成可配置的优化表单；在用户配置优化表单设置需要优化参数的范围、保留小数位数和每个日期的仿真结果实测值之后，启动已配置好的模拟仿真参数优化；从数据库中读取配置信息，生成配置文件；将PEST配置信息、PEST运行文件、模拟仿真配置文件和模拟仿真运行程序发送到空闲的集群节点上；启动PEST运行程序，定时将运行信息返回给客户端；判断是否运行正常；若运行正常，则获取运行数据信息存取数据库；判断是否运行结束；若运行结束，则获取优化结果信息和优化好的配置参数，存入数据库。可选地，所述方法还包括：若运行不正常，则清空数据库中的运行信息，并返回执行将PEST配置信息、PEST运行文件、模拟仿真配置文件和模拟仿真运行程序发送到空闲的集群节点上。可选地，所述方法还包括：若运行未结束，则返回执行启动PEST运行程序，定时将运行信息返回给客户端。本专利技术提供的农作物模拟仿真平台的实现方法，通过开发一个B/S的农作物模拟仿真平台实现了农作物模拟仿真的在线运行；通过离线运行、配置信息自动填充、模拟仿真数据存储及共享、模拟仿真参数优化及优化效果评估等一些列的功能，最大限度的降低了农业仿真模型的使用难度；将资源和数据统一进行了管理和调度，大大提高了模拟仿真的运行效率。附图说明图1为本专利技术实施例提供的农作物模拟仿真平台的实现方法的流程图；图2为本专利技术实施例提供的三种数据的采集流程图；图3为本专利技术实施例提供的参数配置的流程图；图4为本专利技术实施例提供的运行模拟仿真流程图；图5为本专利技术实施例提供的参数优化流程图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术实施例提供一种农作物模拟仿真平台的实现方法，如图1所示，所述方法包括：S11、将多种不同模型的参数配置表单页面转化为配置数据信息。S12、将数据库中的参数转化为不同的配置文件并将运行程序和配置文件分配到集群内的节点上运行并获取结果。S13、将参数信息转化为优化参数配置表单，通过对参数优化表单的配置解释成PEST配置文件并执行PEST优化。其中，所述PEST为基于列文伯格-马夸尔特(Levenberg-Marquardt)算法的参数优化程序应用。下面对本专利技术实施例农作物模拟仿真平台的实现方法进行详细说明。本专利技术实施例实现了一个依靠AUS大数据平台的B/S架构在线农业模拟仿真平台。平台主要以RZWQM(RootZoneWaterQualityModel，根区水质模型)、WHCNS(土壤水热碳本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种农作物模拟仿真平台的实现方法，其特征在于，包括：将多种不同模型的参数配置表单页面转化为配置数据信息；将数据库中的参数转化为不同的配置文件并将运行程序和配置文件分配到集群内的节点上运行并获取结果；将参数信息转化为优化参数配置表单，通过对参数优化表单的配置解释成PEST配置文件并执行PEST优化。

【技术特征摘要】
1.一种农作物模拟仿真平台的实现方法，其特征在于，包括：将多种不同模型的参数配置表单页面转化为配置数据信息；将数据库中的参数转化为不同的配置文件并将运行程序和配置文件分配到集群内的节点上运行并获取结果；将参数信息转化为优化参数配置表单，通过对参数优化表单的配置解释成PEST配置文件并执行PEST优化。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将多种不同模型的参数配置表单页面转化为配置数据信息包括：根据用户选择的仿真模型加载所述仿真模型的配置页面；根据用户在所述配置页面的地图上选择的需要进行作物模拟仿真的地区及模拟仿真时间范围，从大数据中心抽取相应的数据，并自动完成部分表单的录入；判断模拟仿真对应的时间是否小于当前日期，若是，则自动获取用户选择的地区的历史气象数据，若否，则利用气象数据生成工具根据用户选择的地区的历史气象数据自动生成未来的模拟气象数据；将用户最终的配置以及生成配置文件中各个参数的位置保存在数据库中。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将数据库中的参数转化为不同的配置文件并将运行程序和配置文件分配到集群内的节点上运行并获取结果包括：启动用户选定的已配置好的模拟仿真；从数据库中读取配置信息，生成配置文件；将配置信息和运行文件发送到空闲的集群节点上；启动运行程序，定时将运行信息返回给客户端；判断是否运行正常；若运行正常，则获取运行数据信息存入数据库；判断是否运行结束；若运行结束，则获取结果信息，并存入数据库...

【专利技术属性】
技术研发人员：解元，谢莹莹，郭庆，宋怀明，蒋丹东，
申请(专利权)人：中科曙光国际信息产业有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37