基于過程的作物生長模型(Process-based Crop Growth Simulation Model)在模擬作物對氣候變化的響應與適應、農田管理優化、作物品種和株型篩選、農業碳中和、農田固碳減排等領域扮演著越來越重要的作用。Decision Support Systems for Agrotechnology Transfer (簡稱DSSAT)模型是世界知名的作物生長模擬模型之一。現有版本V4.7能模擬27種主要農作物的生長發育和產量形成過程,被廣泛應用于精細農業、水肥管理、氣候變化、糧食安全、土壤碳周轉、環境影響、農業可持續性、農業生態等諸多與農業生產和科研有關的領域。DSSAT模型內核算法是基于Fortran語言開發的,軟件界面是基于C++進行開發。了解和熟悉DSSAT模型的關鍵算法和軟件的操作是學習DSSAT模型的基礎。此外,想要成為一名優秀的作物模型使用者與科研團隊不可或缺的人才,除了掌握對作物模型相關知識之外,還要掌握模型的快速模擬和高效數據分析能力。Python是一門應用場景廣泛、簡單易學的程序語言,在DSSAT模型的氣候、土壤、管理措施等數據準備,自動化模擬和結果分析上都發揮著重要的作用。
將從DSSAT模型算法和模型軟件兩個方面熟悉掌握DSSAT模型的使用。進階將如何利用Python程序語言來快速使用DSSAT模型,讓大家不需要使用界面操作就可以快速批量運行DSSAT模型,方便各個領域可以更好地交叉融合、擴展應用。本次我們精選大量作物模型應用案例,全程干貨,全面熟悉DSSAT這一綜合型農業生態系統模型,提高模型應用能力、數據分析和圖表制作技能
【內容簡介】:
專題一 Python語言與數據科學
1 Python語言與數據科學
1)python語言發展脈絡
2)Python語言在作物模型中的應用
2 Python軟件安裝及入門
1)Anaconda軟件安裝
2)Python庫的安裝與基本語法
3)Python的字符操作與正則表達式
4)Python的數據清洗與存儲
5)各種數據格式的讀寫及操作
專題二 Python準備DSSAT氣象文件
Python操作和準備氣象文件
1)DSSAT氣象文件的編寫分析
2)使用Python編寫DSSAT氣象文件
3)日照轉輻射算法的編寫
4)DSSAT氣象文件的批量轉化
專題三 Python準備DSSAT土壤文件
1 DSSAT模型的土壤模塊及土壤輸入參數
2 使用Python近似估算土壤輸入參數
3 使用Pyhon語言操作和準備土壤輸入文件
4 使用Python快速批量生產土壤文件
5 使用Python調用全球土壤數據庫的數據并轉化成DSSAT土壤文件
專題四 Python準備DSSAT管理文件
1 使用Python對農田管理措施(播期、密度、施肥、灌溉、有機肥、秸稈還田等)進行設置
2 使用Python進行管理文件批量準備(只需要填寫excel,就能批量模擬)
專題五 Python準備DSSAT參數文件及批量模擬文件
1 DSSAT模型的主要遺傳參數,包括物種參數、生態型參數、品種參數
2 主要的參數優化方法
3 使用Python語言進行參數文件準備
4 使用Python語言對批量模擬文件的編寫
專題六 Python對模擬結果進行數據清洗、整理
1 使用Python讀取DSSAT文件的模擬結果
2 對模擬結果進行數據清洗、分類和整理
專題七 Python對模擬結果進行數據分析及繪圖
1 使用Python對模擬結果進行分析
2 使用Python計算模擬結果的MSE、RMSE、MAE、d-value、EF值
3 使用Python對模擬結果進行可視化(模擬結果的動態圖和1:1圖等)