計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)及其在農(nóng)業(yè)工程中的應(yīng)用
計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)被廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)，其應(yīng)用范圍已滲透到人類生活的各個(gè)方面。在農(nóng)業(yè)工程領(lǐng)域中，應(yīng)用計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)也變得越來越普遍。這種技術(shù)是一種通過模擬現(xiàn)實(shí)世界的技術(shù)手段來解決實(shí)際問題的技術(shù)，兼有科學(xué)性、系統(tǒng)性和針對(duì)性。使用計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)可以明確地了解生態(tài)、農(nóng)業(yè)和環(huán)境等方面的一些現(xiàn)實(shí)問題，以期給出解決方案，提高生態(tài)、農(nóng)業(yè)和環(huán)境等領(lǐng)域的生產(chǎn)能力和發(fā)展水平。
一、計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)的基本概念
計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)，是指一種在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的方法。通過對(duì)問題進(jìn)行解剖，抽象出其本質(zhì)特征，將其數(shù)學(xué)化，映射到計(jì)算機(jī)上進(jìn)行仿真和模擬實(shí)驗(yàn)，以便研究問題的性質(zhì)、規(guī)律和解決方案。計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)通常分為離散事件模擬和連續(xù)系統(tǒng)模擬兩種。在農(nóng)業(yè)工程中，主要應(yīng)用離散事件模擬技術(shù)。
二、計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)在農(nóng)業(yè)工程中的應(yīng)用
1. 應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)模擬
生態(tài)仿真建模是現(xiàn)代生態(tài)學(xué)研究中一種重要的手段，也是應(yīng)用計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)在農(nóng)業(yè)工程領(lǐng)域中的主要應(yīng)用之一。仿真模型將生態(tài)環(huán)境、自然性、經(jīng)濟(jì)性以及人文因素都考慮到計(jì)算機(jī)模擬中。通過許多仿真實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證和找到最優(yōu)方案，以改善農(nóng)業(yè)環(huán)境和提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益。
生態(tài)系統(tǒng)模擬常用于水庫(kù)排泄的水位變化對(duì)水棲生物的影響分析、污染物濃度分析、不同林地景觀格局比較、生態(tài)環(huán)境改善等領(lǐng)域。尤其針對(duì)農(nóng)業(yè)工程領(lǐng)域，其可以用仿真模型來模擬農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程及生產(chǎn)流程，可以預(yù)測(cè)不同生態(tài)系統(tǒng)采取相同操作時(shí)產(chǎn)出的結(jié)果差異，可以通過模擬來預(yù)測(cè)灌溉、施肥等實(shí)際操作情況的影響，從而為精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)提供科學(xué)化的指導(dǎo)。
2. 應(yīng)用于農(nóng)田灌溉系統(tǒng)仿真
農(nóng)田灌溉系統(tǒng)仿真是以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，以農(nóng)田灌溉系統(tǒng)為研究對(duì)象，通過建立模型來模擬系統(tǒng)行為、評(píng)估系統(tǒng)效益、優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的一種技術(shù)手段。農(nóng)田灌溉系統(tǒng)仿真能夠模擬農(nóng)業(yè)灌溉水文循環(huán)、灌溉水利用率等因素對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響，驗(yàn)證各種不同灌溉系統(tǒng)設(shè)計(jì)的有效性，提高灌溉設(shè)備的使用效率，降低耗水率，從而增加農(nóng)業(yè)產(chǎn)值。
3. 應(yīng)用于動(dòng)物行為模擬
計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)還可用于模擬動(dòng)物行為，以便更好地研究動(dòng)物的習(xí)性、判斷信號(hào)和家畜食物攝入量等問題。用于農(nóng)業(yè)工程領(lǐng)域，該技術(shù)可以有效探測(cè)影響動(dòng)物行為的因素，例如從飼料中營(yíng)養(yǎng)成分的控制和動(dòng)物行為的數(shù)學(xué)模型，從而使家畜得到更好的管理和經(jīng)濟(jì)效益。
4. 應(yīng)用于農(nóng)作物生長(zhǎng)模擬
農(nóng)作物生長(zhǎng)模擬是一種基于數(shù)學(xué)建模的、精密的模擬技術(shù)，在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用十分普遍。涉及了作物種類、生長(zhǎng)階段、病蟲害、水分、氮素等因素。如將天氣數(shù)據(jù)、農(nóng)作物生長(zhǎng)規(guī)律和作物栽培技術(shù)等要素輸入數(shù)學(xué)模型，可以模擬和預(yù)測(cè)散布不同類型病蟲害和氣象因素對(duì)農(nóng)作物生長(zhǎng)及農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的影響，從而優(yōu)化農(nóng)作物生產(chǎn)規(guī)劃。
三、計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)的應(yīng)用前景
計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用前景是非常廣闊的。在未來，隨著農(nóng)業(yè)工程技術(shù)的發(fā)展和前沿科技的不斷涌現(xiàn)，計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)將更加完善。例如在農(nóng)業(yè)機(jī)械領(lǐng)域方面，可以開發(fā)新型的物料輸送器、儲(chǔ)料缸等組件，開展計(jì)算機(jī)模擬分析，優(yōu)化設(shè)計(jì)，提高生產(chǎn)效率
和設(shè)備性能。
另一方面，在生態(tài)環(huán)境層面，計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)可以與遙感技術(shù)和GIS技術(shù)相結(jié)合，得以更加精準(zhǔn)地監(jiān)測(cè)和掌握農(nóng)作物生長(zhǎng)規(guī)律、病蟲害發(fā)生的規(guī)律，對(duì)農(nóng)作物的生長(zhǎng)環(huán)境和農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境進(jìn)行規(guī)劃和優(yōu)化，從而提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平和經(jīng)濟(jì)效益。
總之，計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)的應(yīng)用為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的管理和操作提供了更加準(zhǔn)確、長(zhǎng)效的方法。無論是在農(nóng)民個(gè)人層面，還是在企業(yè)生產(chǎn)層面，該技術(shù)的應(yīng)用都有著廣泛而深遠(yuǎn)的意義。
