Описание компьютерной модели и вычислительных экспериментов

Для реализации компьютерных имитационных процедур разработана и методика проведения экспериментов и программная система на языке Pascal в среде Delphi 2.0 Windows 95 имеющая диалоговый оконный интерфейс из 5 страниц: “Эксперимент”, “С/х культура”, “Регион”, “Рабочая” и “Результат”.

Страница “С/х культура” - для ввода входной информации по культуре.

Страница “Регион” - для ввода информации по региону эксперимента.

Страница “Эксперимент” выглядит следующим образом.

Данная страница - для ввода исходных данных по эксперименту (культуры и даты снятия урожая, типа почвы, фаз вегетации и др.). После её заполнения, производится расчет влажности почвы и прогноз урожайности культуры. После этого раскрывается страница “Результат” вида:

Страница “Рабочая” - для визуализации (анализа) расчётных величин.

Были проведены численные эксперименты с использованием общедоступных данных [11] (это можно отнести к достоинствам системы). Данные по температуре воздуха, величине осадков, уровню грунтовых вод и относительной влажности воздуха представлены с интервалом в 10-15 суток за весь период вегетационного цикла растения. Программа отображает результаты расчета в таблице и на графике. График оптимального развития культуры имеет “ступенчатый” характер ввиду того, что экспериментально полученные значения x_max(t) за прошлый год вводятся по фазам вегетации, а для межфазных периодов программно рассчитываются. Результаты расчётов приводятся только в графиках.

Эксперимент 1.

С/х культура: Кукуруза "Луч-300". Время посева с 01.04. по 30.04.

Fmax = 20 Дж/(м² сут.); = 0,6; = 10^-8; а = 0,8;

Тип почвы: Черноземные почвы.

Пороговая величина уровня грунтовых вод: Нр = 24;

Влажность устойчивого завядания: Wmin = 180 мм.

Р - величина осадков (мм); Н - уровень грунтовых вод (м³/га); А - относительная влажность воздуха (%); Т - температура воздуха; k - коэффициент испаряемости на 1^оС.

С/х культура: Кукуруза "Луч-300". Тип почвы: Черноземные почвы.

Дата посева: 02.04.97 Дата снятия: 10.07.97

= 0,0370; = 0,0002.

Результаты расчетов.

Эксперимент 2.

С/х культура: Яровой ячмень. Тип почвы: Песчаные почвы.

Дата посева: 20.03.97 Дата снятия: 10.07.97

= 0,0170; = 0,0002.

Результаты расчетов (только в виде графиков).

Список литературы

1. Алешин В.Д., Брежнев А.И. Прикладная модель продуктивности посевов. Научно-технический бюллетень по агрофизике, Л., 1980, № 42, с.45.

2. Нахушев А.М., Казиев В.М. и др. К вопросу автоматизированного прогнозирования урожайности основных сельхозкультур в условиях орошения и степной зоны. Сб.: САПР и АСПР в мелиорации, Нальчик, 1983, с.156.

3. Davidson I.L., Philip I.R. Light and Pasture growth - In: Climatology and microclimatology, UNECSO, 1958, p.181.

4. Тооминг Х.Г. Экологические принципы максимальной продуктивности посевов, Л., Гидрометеоиздат, 1984, 264 с.

Казиев В.М., Кайгермазов А.А. Расчет влажности почвы с учетом динамики накапливаемой биомассы. Сб.: Методы математического моделирования и вычислительного эксперимента, Нальчик, 1989, с. 67.

6. Подсистема расчета величины урожайности сельхозкультур. Технический проект САПР-СКГВХ, 2 очередь, т.9, кн.I, N г.р.-81066777, 1982.

Казиев В.М. Некоторые алгоритмы и программы идентификации математических моделей накопления биомассы растений. Сб.: Методы математического моделирования и САПР, Нальчик, 1985, с. 78.

Казиев В.М. Некоторые оптимизационные задачи управления экосистемами. Доклады А(Ч)М АН, N 1, т.1, 1994, с.23.

Казиев В.М., Алоев Т.Б. Моделирование экологически обоснованной оросительной нормы. Вестник КБГУ, сер. “Экономические науки”, N 1, 1995, с. 45.

Казиев В.М. Математические и компьютерные модели некоторых экологических систем. Тезисы докладов научной конференции “Современные проблемы экологии”, ч.2, Краснодар, 1996, с. 69.

11. ЛосевА.П. Сборник задач и вопросов по агрометеорологии, Л., Гидрометеоиздат, 1988, 109 с.