基于數(shù)字孿生技術(shù)的烤煙植物工廠種植模型構(gòu)建與應(yīng)用

摘要：為研究不同生長(zhǎng)條件對(duì)烤煙生長(zhǎng)狀態(tài)的影響，對(duì)烤煙在植物工廠環(huán)境下的生長(zhǎng)特點(diǎn)進(jìn)行深入研究，并通過植物工廠環(huán)境調(diào)控技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)其生長(zhǎng)過程的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。基于烤煙生長(zhǎng)環(huán)境的生理基礎(chǔ)，構(gòu)建烤煙數(shù)字孿生模型，在虛擬環(huán)境中模擬和預(yù)測(cè)真實(shí)環(huán)境中的種植過程。結(jié)果表明，烤煙數(shù)字孿生模型依托數(shù)字孿生技術(shù)，能夠?qū)崟r(shí)、精確地模擬烤煙生長(zhǎng)狀態(tài)，并根據(jù)反饋信息做出相應(yīng)的分析、決策，從而對(duì)烤煙生長(zhǎng)過程進(jìn)行精準(zhǔn)管理和優(yōu)化，提高烤煙的產(chǎn)量和品質(zhì)。

關(guān)鍵詞：烤煙；植物工廠；數(shù)字孿生模型；構(gòu)建；應(yīng)用

中圖分類號(hào)：S126" " " " "文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：0439-8114（2024）08-0104-05

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2024.08.018 開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

Construction and application of a flue-cured tobacco plant factory planting model based on digital twin technology

YANG Ruia， SHANG Xiao-jianb，WANG Jingb

（a. College of Architecture and Engineering； b. Yunnan International Joint Ramp;D Center of Smart Agriculture and Water Security，Yunnan Agricultural University， Kunming" 650000， China）

Abstract： In order to study the effects of different growth conditions on the growth status of flue-cured tobacco， the growth characteristics of flue-cured tobacco in the plant factory environment were thoroughly studied， and real-time monitoring of its growth process was achieved through plant factory environmental control technology. Based on the physiological basis of the flue-cured tobacco growth environment， a flue-cured tobacco digital twin model was constructed to simulate and predict the planting process in a virtual environment. The results indicated that the flue-cured tobacco digital twin model， relying on digital twin technology， could simulate the growth status of flue-cured tobacco in real time and accurately， and make corresponding analysis and decisions based on feedback information， in order to accurately manage and optimize the growth process of flue-cured tobacco， and improve the yield and quality of flue-cured tobacco.

Key words： flue-cured tobacco； plant factory； digital twin model； construction； application

烤煙是中國(guó)的重要經(jīng)濟(jì)作物，其品質(zhì)和產(chǎn)量易受到自然災(zāi)害、病蟲害、土壤墑情和季節(jié)等因素的影響。傳統(tǒng)的烤煙種植模式主要依靠人工經(jīng)驗(yàn)和手動(dòng)管理，存在生產(chǎn)效率低下、成本較高、質(zhì)量難以保證等問題［1］。針對(duì)傳統(tǒng)烤煙種植模式存在的問題，數(shù)字孿生技術(shù)提供了一種新的解決方案。數(shù)字孿生技術(shù)是指將現(xiàn)實(shí)中的物理對(duì)象、過程或系統(tǒng)數(shù)字化，生成精確的三維虛擬模型，并通過數(shù)據(jù)分析、仿真和優(yōu)化等方法實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)體的全過程管理［2］。數(shù)字孿生技術(shù)通過建立真實(shí)烤煙種植環(huán)境的數(shù)字化模型，在虛擬環(huán)境中模擬和預(yù)測(cè)真實(shí)環(huán)境中的種植過程，并實(shí)現(xiàn)對(duì)烤煙生長(zhǎng)和質(zhì)量監(jiān)測(cè)、環(huán)境調(diào)控等的管理。

本研究旨在探究數(shù)字孿生烤煙植物工廠種植模型的可行性。首先，對(duì)烤煙在植物工廠環(huán)境下的生長(zhǎng)特點(diǎn)進(jìn)行深入研究，并通過植物工廠環(huán)境調(diào)控技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)其生長(zhǎng)過程的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。其次，基于烤煙生長(zhǎng)環(huán)境的生理基礎(chǔ)，引入數(shù)字孿生技術(shù)，并構(gòu)建烤煙數(shù)字孿生模型［3］。該模型依托數(shù)字孿生技術(shù)進(jìn)行模擬分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)烤煙生長(zhǎng)過程的數(shù)字化調(diào)控，可以實(shí)時(shí)、精確地了解烤煙的生長(zhǎng)狀態(tài)，并根據(jù)模型反饋信息做出相應(yīng)的分析和決策，提高烤煙產(chǎn)量和品質(zhì)。最后，對(duì)數(shù)字孿生烤煙植物工廠種植模型效果進(jìn)行驗(yàn)證。數(shù)字孿生技術(shù)在烤煙種植領(lǐng)域的應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)烤煙生長(zhǎng)狀態(tài)可視化，提高烤煙質(zhì)量，具有廣闊的應(yīng)用前景。

1 烤煙生長(zhǎng)影響因素分析

烤煙在生長(zhǎng)過程中經(jīng)歷出苗期、移栽期、團(tuán)棵期、蕾芽期、開花期、結(jié)莢期和成熟期等多個(gè)階段［4］，其生長(zhǎng)受到光照、溫度、水肥等多種因素的影響［5］。在植物工廠生產(chǎn)中，通過調(diào)節(jié)光照、溫度和水肥環(huán)境來控制烤煙的生長(zhǎng)和發(fā)育是一項(xiàng)重要技術(shù)。因此，需要深入了解在光照、溫度和水肥可控環(huán)境下烤煙的生理特征和生長(zhǎng)規(guī)律，以實(shí)現(xiàn)有效的生長(zhǎng)調(diào)節(jié)和提高烤煙的產(chǎn)量和質(zhì)量。

1.1 光照對(duì)烤煙生長(zhǎng)發(fā)育的影響

光照是影響烤煙生長(zhǎng)重要的環(huán)境因素，其光強(qiáng)、光質(zhì)、光周期和紫外輻射均對(duì)烤煙的形態(tài)變化產(chǎn)生顯著影響。適當(dāng)調(diào)節(jié)光強(qiáng)可以有效促進(jìn)烤煙的光合作用，并提高其養(yǎng)分吸收利用效率，從而促使烤煙葉片變大、變厚、色澤鮮艷［6］。不同光質(zhì)也具有不同的調(diào)控效應(yīng)，紅光促進(jìn)烤煙生長(zhǎng)，藍(lán)光促進(jìn)烤煙開花和果實(shí)成熟［7］。此外，長(zhǎng)日照下的烤煙比短日照下的烤煙生長(zhǎng)更加旺盛，葉片更大、花序更多、煙絲含量更高［8］。適宜的紫外輻射能夠促進(jìn)烤煙葉片的發(fā)育和煙堿含量的增加，但過量會(huì)導(dǎo)致葉片受損，甚至死亡［9］。因此，科學(xué)地調(diào)節(jié)光強(qiáng)、光質(zhì)、光照周期和紫外輻射等環(huán)境因素，對(duì)促進(jìn)烤煙的生長(zhǎng)發(fā)育和提高其品質(zhì)具有重要意義。

1.2 溫度對(duì)烤煙生長(zhǎng)發(fā)育的影響

在烤煙生長(zhǎng)初期，過低或過高的溫度都會(huì)對(duì)幼苗的生長(zhǎng)產(chǎn)生不利影響，導(dǎo)致發(fā)育不良和植株死亡［10］。在烤煙生長(zhǎng)中期，高溫和低溫都會(huì)導(dǎo)致葉片變形，合適的溫度則有利于葉片形態(tài)完整和數(shù)量的增加。在烤煙成熟期，高溫會(huì)影響烤煙葉片的色澤和香氣，低溫則會(huì)降低烤煙品質(zhì)。因此，在植物工廠中，對(duì)烤煙生長(zhǎng)發(fā)育過程中的溫度進(jìn)行合理的控制和調(diào)節(jié)顯得尤為重要。

1.3 水肥對(duì)烤煙生長(zhǎng)發(fā)育的影響

水肥是影響烤煙生長(zhǎng)發(fā)育和品質(zhì)形成的關(guān)鍵因素。在烤煙種植過程中，土壤含水量應(yīng)控制在70%～75%［11］，以最大限度地促進(jìn)煙葉生長(zhǎng)。在烤煙生長(zhǎng)初期，適量的氮素供應(yīng)有利于烤煙的生長(zhǎng)，增加光合作用效率和養(yǎng)分吸收能力，從而提高煙葉的產(chǎn)量和品質(zhì)。在烤煙生長(zhǎng)中期，應(yīng)逐漸減少氮素的施用量，避免生長(zhǎng)過盛和葉片變薄，有利于煙葉品質(zhì)的形成。在烤煙生長(zhǎng)后期，應(yīng)適當(dāng)減少氮素的施用量，促進(jìn)烤煙進(jìn)入成熟期，增加含糖量和油分，提高烤煙的質(zhì)量［12］。植物工廠水肥一體化技術(shù)可以有效調(diào)節(jié)烤煙生長(zhǎng)環(huán)境，提高煙葉質(zhì)量，同時(shí)避免過度施肥造成的土壤環(huán)境惡化。

植物工廠是一種現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)技術(shù)，可在受控制的環(huán)境下種植作物，為其提供理想的生長(zhǎng)條件［13］。對(duì)于烤煙種植而言，植物工廠可通過控制光照、溫度和水肥等因素，為烤煙提供穩(wěn)定、適宜的生長(zhǎng)環(huán)境，從而提高其生長(zhǎng)速度，縮短生產(chǎn)周期，保證烤煙的產(chǎn)量和質(zhì)量。

2 烤煙數(shù)字孿生模型

數(shù)字孿生模型是將現(xiàn)實(shí)世界物理對(duì)象或系統(tǒng)與其數(shù)字化模型相對(duì)應(yīng)的技術(shù)。在植物工廠中，數(shù)字孿生模型可以模擬植物的生長(zhǎng)過程［14］，因此，建立烤煙數(shù)字孿生模型是植物工廠實(shí)現(xiàn)高效生產(chǎn)的重要步驟。

2.1 數(shù)據(jù)采集

首先，通過植物工廠物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測(cè)技術(shù)和傳感器技術(shù)［15］，實(shí)現(xiàn)對(duì)烤煙生長(zhǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)的采集、分析，主要包括光強(qiáng)、光質(zhì)、紫外輻射、CO2濃度、濕度、水肥信息（營(yíng)養(yǎng)液pH、EC及氮、磷、鉀含量）等，傳感器類型和功能如表1所示。其次，通過激光掃描技術(shù)［16］結(jié)合圖像識(shí)別技術(shù)［17］、圖像分割算法［18］獲取烤煙表型數(shù)據(jù)，烤煙生長(zhǎng)數(shù)據(jù)采集流程如圖1所示。

2.2 烤煙三維形態(tài)模型構(gòu)建

利用三維點(diǎn)云技術(shù)［19］構(gòu)建烤煙三維形態(tài)模型，該模型包括掃描獲取烤煙表型、點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理和建立烤煙表型模型3個(gè)步驟。

1）掃描獲取烤煙表型?？緹熑S模型具體的參數(shù)包括烤煙植株的株高、莖圍、葉片形態(tài)參數(shù)（葉片的面積、長(zhǎng)度、寬度、角度等）、枝干數(shù)量、分支角度、葉片分布密度、葉片覆蓋度及植株的體積、表面積等。

2）點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理。通過掃描獲取烤煙的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，并對(duì)點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，從中提取出烤煙的表型信息，包括株高、葉片形態(tài)和莖圍等參數(shù)。具體的數(shù)據(jù)分析方法包括點(diǎn)云配準(zhǔn)、點(diǎn)云分割、特征提取、表型測(cè)量等。

3）建立烤煙表型模型。基于點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理結(jié)果，建立烤煙的三維形態(tài)模型，以展示烤煙的整體結(jié)構(gòu)和特征。

通過形態(tài)模型的分析，可以更好地了解烤煙植株的生長(zhǎng)情況、產(chǎn)量水平和質(zhì)量狀況，為烤煙種植和管理提供有力支持。

2.3 烤煙孿生模型建立

烤煙孿生模型的建立包含以下步驟：數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)預(yù)處理、特征提取、模型選擇、模型訓(xùn)練、模型驗(yàn)證、模型調(diào)優(yōu)和模型應(yīng)用，如圖2所示。

2.4 孿生模型的調(diào)控

孿生模型通過數(shù)字孿生技術(shù)討論烤煙不同生長(zhǎng)環(huán)境下形成的差異。通過在模型中設(shè)置不同的生長(zhǎng)條件，如光質(zhì)、光強(qiáng)、溫度、濕度、CO2濃度等，模擬不同環(huán)境條件下烤煙生長(zhǎng)和產(chǎn)量的變化，分析不同因素對(duì)烤煙生長(zhǎng)和產(chǎn)量的影響，最后確定模型參數(shù)和最佳生長(zhǎng)條件。從植物工廠光照、溫度和營(yíng)養(yǎng)液調(diào)控3個(gè)方面討論烤煙數(shù)字孿生模型的應(yīng)用。

2.4.1 光照調(diào)控 傳統(tǒng)的光照模擬試驗(yàn)通過改變光源距離獲取不同強(qiáng)度的光照度。當(dāng)研究不同光質(zhì)對(duì)烤煙生長(zhǎng)的影響時(shí)，通常會(huì)使用濾膜、濾光片或熒光燈來獲取不同的光質(zhì)條件。使用上述處理方式無法對(duì)光照度和光譜組成進(jìn)行定量分析，這對(duì)試驗(yàn)結(jié)果造成一定的影響。

在烤煙的數(shù)字孿生模型中，光照調(diào)節(jié)可以通過調(diào)整LED燈的亮度和色溫來實(shí)現(xiàn)。LED燈的亮度和色溫可以影響烤煙的生長(zhǎng)速度、品質(zhì)和化學(xué)成分等方面。在烤煙生長(zhǎng)初期，需要較強(qiáng)的光照度來促進(jìn)烤煙的生長(zhǎng)，而在后期則需要逐漸降低光照度，以避免烤煙光照過度受到損傷。在數(shù)字孿生模型中，可以通過調(diào)整LED燈的色溫模擬不同光照條件下的烤煙生長(zhǎng)。在光照光譜中，藍(lán)光可以促進(jìn)烤煙的生長(zhǎng)，而紅光可以促進(jìn)花芽的形成。比較不同光照方案下烤煙的生長(zhǎng)速度、株高、葉面積、花芽形成率、葉片色澤等指標(biāo)，并根據(jù)這些指標(biāo)評(píng)估不同光照方案的效果。在實(shí)際操作中，還可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)或?qū)＜乙庖娭贫ㄗ罴训墓庹辗桨?。總之，通過模擬不同光照條件下烤煙的生長(zhǎng)過程，評(píng)估不同光照方案的效果，并選擇最優(yōu)的光照方案來提高烤煙的生產(chǎn)效率和品質(zhì)。

2.4.2 溫度調(diào)控 溫度是植物工廠中影響烤煙生長(zhǎng)的重要因素。在數(shù)字孿生模型中，可以通過調(diào)節(jié)空氣溫度、水肥溫度等方式來實(shí)現(xiàn)溫度調(diào)節(jié)。溫度調(diào)節(jié)在數(shù)字孿生模型中的應(yīng)用主要包括3個(gè)方面。首先，數(shù)字孿生模型可以模擬不同溫度下烤煙的生長(zhǎng)情況，以優(yōu)化烤煙的生長(zhǎng)過程。通過建立不同的數(shù)字孿生模型，模擬出不同溫度、濕度、光照等環(huán)境下烤煙的生長(zhǎng)情況，以便優(yōu)化烤煙的生長(zhǎng)過程，提高烤煙的產(chǎn)量和品質(zhì)。其次，數(shù)字孿生模型可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)溫度變化，通過調(diào)節(jié)加熱、制冷、通風(fēng)等控制器實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)調(diào)控，確保溫度的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性，避免溫度波動(dòng)過大對(duì)烤煙生長(zhǎng)的影響。最后，數(shù)字孿生模型可以模擬不同溫度下烤煙的生長(zhǎng)過程，評(píng)估溫度對(duì)烤煙產(chǎn)量、品質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)成分等方面的影響。

數(shù)字孿生模型還可以結(jié)合其他因素，如光照和CO2濃度等，來優(yōu)化溫度調(diào)節(jié)方案。例如，在植物工廠中，光照和溫度通常會(huì)相互影響，調(diào)節(jié)光照可以幫助控制溫度?？偟膩碚f，數(shù)字孿生模型可以通過模擬不同溫度下烤煙的生長(zhǎng)過程、精準(zhǔn)調(diào)控溫度、評(píng)估溫度方案效果等方式優(yōu)化烤煙的生長(zhǎng)過程，提高烤煙的產(chǎn)量和品質(zhì)。

2.4.3 營(yíng)養(yǎng)液調(diào)控 在營(yíng)養(yǎng)液組成優(yōu)化方面，數(shù)字孿生模型可以模擬不同營(yíng)養(yǎng)液配方對(duì)烤煙生長(zhǎng)的影響，包括氮、磷、鉀等營(yíng)養(yǎng)元素的含量和比例等。在營(yíng)養(yǎng)液濃度調(diào)節(jié)方面，數(shù)字孿生模型可以模擬在不同營(yíng)養(yǎng)元素濃度下烤煙的生長(zhǎng)情況，包括不同濃度下烤煙的生長(zhǎng)速度、產(chǎn)量、品質(zhì)等方面的變化。在營(yíng)養(yǎng)液循環(huán)調(diào)節(jié)方面，數(shù)字孿生模型可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)營(yíng)養(yǎng)液的pH、EC、溫度等參數(shù)，并通過調(diào)節(jié)加水、排水、營(yíng)養(yǎng)液循環(huán)等控制器來實(shí)現(xiàn)營(yíng)養(yǎng)液的精細(xì)調(diào)節(jié)。營(yíng)養(yǎng)液的循環(huán)調(diào)節(jié)可以確保烤煙根系充分吸收所需的營(yíng)養(yǎng)元素，同時(shí)避免營(yíng)養(yǎng)液中的污染物和有害物質(zhì)對(duì)烤煙生長(zhǎng)的影響。通過數(shù)字孿生模型的應(yīng)用，可以準(zhǔn)確地評(píng)估不同營(yíng)養(yǎng)液配方、營(yíng)養(yǎng)液元素濃度和營(yíng)養(yǎng)液的循環(huán)調(diào)節(jié)方式對(duì)烤煙產(chǎn)量、品質(zhì)等方面的影響，并選擇最優(yōu)的營(yíng)養(yǎng)液方案，提高烤煙的生產(chǎn)效率和品質(zhì)。

3 烤煙數(shù)字孿生模型的應(yīng)用研究

烤煙數(shù)字孿生模型能夠模擬烤煙的生長(zhǎng)信息。以成熟期烤煙模型為例，首先通過植物工廠收集烤煙生長(zhǎng)數(shù)據(jù)，包括烤煙的生長(zhǎng)周期、生長(zhǎng)環(huán)境參數(shù)（如光照、溫度、濕度、CO2濃度等）、烤煙的形態(tài)結(jié)構(gòu)等方面的數(shù)據(jù)，采用三維建模軟件建立烤煙三維模型。其次將建立的烤煙三維模型導(dǎo)入數(shù)字孿生軟件中，建立烤煙數(shù)字孿生模型。最后將建立的烤煙數(shù)字孿生模型與實(shí)際烤煙進(jìn)行實(shí)時(shí)交互和仿真，烤煙數(shù)字孿生模型應(yīng)用如圖3所示。

生成烤煙數(shù)字孿生模型需要經(jīng)過數(shù)據(jù)獲取、三維模型構(gòu)建、數(shù)字孿生模型生成和數(shù)據(jù)反饋4個(gè)步驟，如圖4所示。①數(shù)據(jù)獲?。和ㄟ^植物工廠或田間試驗(yàn)收集烤煙的生長(zhǎng)周期、生長(zhǎng)環(huán)境參數(shù)（如光照、溫度、濕度、CO2濃度等）和形態(tài)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，并利用傳感器和監(jiān)測(cè)設(shè)備實(shí)時(shí)記錄不同生長(zhǎng)階段的環(huán)境條件和生長(zhǎng)狀態(tài)；②三維模型構(gòu)建：將獲取的生長(zhǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和分析，提取出株高、葉片形態(tài)、莖圍等關(guān)鍵表型信息，并采用三維建模軟件建立烤煙的三維形態(tài)模型，精確描繪其物理特征；③數(shù)字孿生模型生成：將建立的烤煙三維模型導(dǎo)入數(shù)字孿生軟件中，并根據(jù)三維模型和生長(zhǎng)數(shù)據(jù)生成與實(shí)際烤煙對(duì)應(yīng)的數(shù)字孿生模型，實(shí)現(xiàn)虛擬與現(xiàn)實(shí)的對(duì)接；④數(shù)據(jù)反饋：通過數(shù)字孿生模型與實(shí)際烤煙進(jìn)行實(shí)時(shí)交互，模擬和預(yù)測(cè)烤煙在不同環(huán)境條件下的生長(zhǎng)過程，并利用反饋的信息優(yōu)化種植條件和管理措施，以提高烤煙的生長(zhǎng)效率和質(zhì)量。通過上述步驟，烤煙數(shù)字孿生模型可以實(shí)現(xiàn)對(duì)烤煙生長(zhǎng)過程的精確模擬和動(dòng)態(tài)管理，為烤煙種植提供科學(xué)的決策支持。

4 討論

烤煙數(shù)字孿生模型能夠?qū)崿F(xiàn)烤煙生長(zhǎng)可視化，通過建立數(shù)字化的仿真模型，可以對(duì)烤煙生長(zhǎng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、分析和控制，實(shí)現(xiàn)物理空間和虛擬空間的一致性、實(shí)時(shí)性與閉合性。數(shù)字孿生模型的建立為烤煙種植智能化及生命周期管理提供進(jìn)一步的解決方案。但是，數(shù)字孿生模型的建立需要大量的物理試驗(yàn)數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)通常需要手動(dòng)收集和整理，如果數(shù)據(jù)收集不全或不準(zhǔn)確，就會(huì)影響模型的準(zhǔn)確性和可靠性。同時(shí)，數(shù)字孿生烤煙模型需要包含各種復(fù)雜的物理模型、數(shù)學(xué)模型和統(tǒng)計(jì)模型，同時(shí)需要處理大量的數(shù)據(jù)，這使得該模型的構(gòu)建和運(yùn)行非常復(fù)雜和耗時(shí)，并需要專業(yè)的知識(shí)和技能。由于現(xiàn)階段試驗(yàn)條件有限，數(shù)字孿生烤煙模型只能反饋烤煙實(shí)體的農(nóng)藝性狀，針對(duì)烤煙的生理信息還無法精確表達(dá)。

數(shù)字孿生技術(shù)將在植物工廠烤煙種植中發(fā)揮重要作用。數(shù)字孿生模型將變得更加精準(zhǔn)和復(fù)雜，可以模擬更多的環(huán)境因素，進(jìn)一步提高烤煙生產(chǎn)的可控性和生產(chǎn)效率。同時(shí)，數(shù)字孿生技術(shù)還可以結(jié)合人工智能技術(shù)，自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)烤煙生產(chǎn)和管理，大幅提高生產(chǎn)效率和減少人力成本。

參考文獻(xiàn)：

［1］ 陳順輝， 黃一蘭， 巫升鑫， 等. 我國(guó)烤煙生產(chǎn)發(fā)展幾個(gè)問題的探討［J］. 中國(guó)煙草科學(xué)， 2001（3）： 35-38.

［2］ 陶 飛， 劉蔚然， 劉檢華， 等. 數(shù)字孿生及其應(yīng)用探索［J］. 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)， 2018， 24（1）： 1-18.

［3］ 陶 飛，張 賀，戚慶林，等. 數(shù)字孿生模型構(gòu)建理論及應(yīng)用［J］. 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)， 2021， 27（1）： 1-15.

［4］ 郭月清. 烤煙栽培技術(shù)［M］. 北京：金盾出版社， 1992.

［5］ 陳宗瑜，王毅著. 烤煙種植生態(tài)適應(yīng)評(píng)價(jià)［M］. 北京：科學(xué)出版社，2018.

［6］ 王 瑞， 劉國(guó)順， 陳國(guó)華， 等. 光強(qiáng)對(duì)苗期烤煙光合作用及干物質(zhì)生產(chǎn)的影響［J］. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)， 2010， 21（8）： 2072-2077.

［7］ 張艷艷， 梁曉芳， 張本強(qiáng)， 等. 光質(zhì)對(duì)烤煙苗期幼苗色素含量和光合特性的影響［J］. 中國(guó)煙草學(xué)報(bào)， 2013， 19（2）： 42-46.

［8］ 熊 偉， 楊虹琦， 王正華，等. 不同光照度與光照時(shí)數(shù)對(duì)培育烤煙壯苗的影響［J］. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)， 2019， 47（3）： 66-70.

［9］ 劉彥中， 紀(jì) 鵬， 陳宗瑜. UV-B輻射濾減處理對(duì)烤煙光合特性的影響［J］. 中國(guó)煙草科學(xué)， 2011， 32（3）： 41-45.

［10］ 崔 翠， 李君可， 周清元， 等. 溫度脅迫下烤煙幼苗的生理生態(tài)響應(yīng)研究［J］. 農(nóng)機(jī)化研究， 2012， 34（1）： 185-189.

［11］ 楊金漢，龔舒靜， 宋鵬飛，等. 棚內(nèi)模擬不同煙區(qū)降雨量對(duì)煙葉δ～（13）C值及生理指標(biāo)的影響［J］.中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2015，31（13）：49-55.

［12］ 賀文俊，田 培， 肖磊磊， 等. 水肥一體化模式下氮素形態(tài)及配比對(duì)烤煙生長(zhǎng)及品質(zhì)的影響［J］. 貴州農(nóng)業(yè)科學(xué)， 2019， 47（3）： 45-49.

［13］ 楊其長(zhǎng)， 張成波. 植物工廠概論［M］. 北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)出版社， 2005.

［14］ 李 煒，朱德利， 王 青， 等. 監(jiān)測(cè)生長(zhǎng)狀態(tài)和環(huán)境響應(yīng)的作物數(shù)字孿生系統(tǒng)研究綜述［J］. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科技導(dǎo)報(bào)， 2022， 24（6）： 90-105.

［15］ 岳學(xué)軍， 蔡雨霖， 王林惠， 等. 農(nóng)情信息智能感知及解析的研究進(jìn)展［J］. 華南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)， 2020， 41（6）： 14-28.

［16］ 蘇 偉， 蔣坤萍， 郭 浩， 等. 地基激光雷達(dá)提取大田玉米植株表型信息［J］. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)， 2019， 35（10）： 125-130.

［17］ 張雪芹， 陳嘉豪， 諸葛晶晶， 等. 基于深度學(xué)習(xí)的快速植物圖像識(shí)別［J］. 華東理工大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）， 2018， 44（6）： 887-895.

［18］ 劉陽歆. 植物葉片圖像分割算法研究［D］.廣西桂林：廣西師范大學(xué)， 2022.

［19］ 胡心雨， 冉 茂， 葉協(xié)鋒， 等. 基于三維點(diǎn)云的烤煙三維模型構(gòu)建及株型分析［J］. 中國(guó)煙草學(xué)報(bào)， 2022， 28（3）： 127-132.

基金項(xiàng)目：云南省重大科技專項(xiàng)（202002AE09010）；云南省教育廳科學(xué)研究項(xiàng)目（2022Y292）

作者簡(jiǎn)介：楊 睿（1994-），男，湖北潛江人，碩士，主要從事智慧農(nóng)業(yè)研究，（電話）15570081994（電子信箱）414921294@qq.com；通信作者，

王 靜（1973-），女，云南曲靖人，副教授，碩士，主要從事智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)分析研究，（電話）13668700656（電子信箱）lwj6973@163.com。