以大田作物小麦玉米为对象，采用系统工程理论、计算机模拟、人工智能和模拟可视化技术，用数学方程式表达作物生长发育的内在机理，以及作物与生长环境之间的复杂量化关系，最终达到在计算机上对作物生长过程进行模拟、产量预测和分析的目的。成果突破了作物机理模型模拟技术,三维形态模型构建等关键技术,实现了作物种植信息采集、生长模拟、过程管理和三维可视化展示,获得了较大的社会经济效益。已在河北示范基地开展了应用，为示范区提供作物生产管理处方。

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