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虚拟仿真技术在农业种植中的应用

发表时间:2023-10-07 14:41

  农田水利工程是发展农业过程中至关重要的一部分,影响着我国农业发展的速度。农田水利就是以农业增产为目的的水利工程措施,即通过兴建和运用各种水利工程措施,调节、改善农田水分状况和地区水利条件,提高抵御天灾的能力,促进生态环境的良性循环,使之有利于农作物的生产。农民对农作物进行灌溉时一般都是地面灌溉,农业水利工程广泛应用。

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  农业灌溉是庞大的教学体系,受地形、海拔、经纬度等多重因素影响,学生无法随时随地进行实践,而且农业灌溉周期较长,无法还原周期变化的因素,给教学带来极大的困扰。虚拟仿真技术的发展和应用,解决了实际教学中难以完成的任务,让学习者可以更好了解实际工程情况。

  农业节水灌溉虚拟仿真教学系统

  虚拟仿真实验教学依托虚拟现实、多媒体、人机交互、数据库和网络通讯等技术,构建高度仿真的虚拟实验环境和实验对象,学生在虚拟环境中开展实验,达到教学大纲所要求的教学效果。解决了实际教学中难以完成的任务,让学习者可以更好了解实际工程情况。农业节水灌溉虚拟仿真教学系统分为十个模块,包含自然界水循环、水源及水源工程、高能节水灌溉技术分类、灌溉系统设备及组成、自然控制系统等模块,以动画、视频、三维互动的形式展现农田灌溉工程的知识。

  (1)水源及水源工程

  水源及水源工程模块主要是通过图文的方式在3D虚拟场景中对各个水源工程的结构进行说明,并且用户可以通过点击三维场景中的各个工程结构对其进行全方位的观察,并结合相关文字图片进行学习。

  (2)高效节水灌溉技术分类

  高效节水灌溉技术分类主要通过视频的方式对滴灌、喷灌、管灌、渗灌四种方式进行说明,描述SPAC各个组成直接循环的关系以及田间持水量、土壤入渗能力的说明;具有滴灌、喷灌、渗灌及管灌工程动画过程演示。

  (3)灌溉设备及组成

  灌溉系统设备及组成主要通过3D场景互动以及设备拆装展示的形式介绍灌溉系统的各个组成设备的结构与功能,并可以通过视频展示查看其运行方式。

  具有管理房、沉淀池、加压设备、过滤设备、施肥装置、量测装置、控制装置及保护装置的3D场景展示和各个部分拆分组装和工作原理的相关动画。

  (4)自动控制系统

  自动控制系统是由视频方式介绍了在灌溉系统中自动控制系统在其中的作用。

  (5)施工安全

  施工安装主要通过3D场景互动的方式,来学习灌溉系统中首部工程、田间工程、水泵及配套动力机、喷头以及管道系统及组件的安装方法。

  (6)节水灌溉机械化

  主要通过图片视频的方式介绍了平移喷灌机组、管道喷管机组、渗灌技术、膜下滴灌技术以及微喷灌技术主,要包括五个部分,都是通过图片视频的方式对相关灌溉技术或者机械设备进行讲解和学习。

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  项目特色

  (1)注重实验的交互性、探索性、协作性和开放性,建立完善的实验考核体系。

  (2)"实验设计+工程实践"的模式,培养学生解决复杂工程问题、实践创新、团队合作和沟通交流能力。

  (3)虚实结合,亲身感受危险特征的真实和虚拟实验场景,强化学生创新活动的学术性。