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随着计算机技术的发展，信息化在农业生产中的应用越来越广泛，生理生态模型主要用数学模型模拟作物与外界条件对作物生长的影响，成功的生理生态模型可广泛应用于理解、预测和调控作物的生长与产量，可以指导有目的、有计划地安排生产，提高生产率，提高投资积极性。可视化模型利用计算机图形学技术，用二维或三维图形形象地显示植物的生长过程，在计算机上以可视化方式模拟作物在三维空间中的形态结构变化规律及生长发育过程，是对作物生长模拟的进一步深化和拓展，可应用在教学、培训，可形成三维动漫库，更加有效、逼真地模拟现实植物。作物生长可视化技术研究对虚拟现实、计算机仿真等学科具有重要的意义。
本文主要以广东特产蔬菜菜心、芥蓝为研究对象，在实验数据的基础上，建立菜心生长的生理生态模型和菜心、芥蓝的可视化模型，生理生态数学模型和可视化建模流程对叶菜类蔬菜具有一定的通用性，主要工作如下：
(1)根据“积温法”，BP神经网络建立叶片的生长长度与宽度与有效温度之间的关系。模型准确率高，误差小，模型对于菜心在温室环境下的叶片生长状态有准确的预测作用。
(2)运用线性回归模型，引入叶面积状态变量，根据菜心叶面积与叶长叶宽乘积因子间的关系，建立两者之间的回归方程，所建立的线性模型拟合优度高，可用于预测菜心的叶面积。
(3)根据“温度三基点”，结合菜心的生理发育进程，综合考虑最大、最适、最小温度对菜心生长发育速率的影响，运用Beta模型建立了菜心生长发育速率与温度之间的关系，模型可用于预测在不同生长环境下的生长发育速率，从而指导农民生产，以达到最大产量。
(4)通过跟踪几批菜心、芥蓝从播种到采收的整个生理发育过程，提取菜心、芥蓝叶片发育的关键形态特征，再运用NURBS(Non-Uniform Rational B-Spline，非均匀B样条)曲面对叶片形状进行建模，结合颜色渲染、光照处理等真实感图形现实技术，对菜心、芥蓝各个生理发育阶段的叶片和整株作物进行模拟，实现了具有较好真实感的菜心、芥蓝可视化模拟。