[发明专利]基于Ecore的作物生长元模型构建方法

摘要

基于Ecore的作物生长元模型构建方法，运用面向对象的方法对大田作物的生长模型进行分析提炼，抽象出作物生长过程中的共性特征，构建作物生长模拟共性概念模型。通过元建模语言构建了抽象语法；通过GMF技术完成了图形语法构建，从而实现基于Ecore的作物生长元模型可视化。本发明构建了作物生长模拟领域通用概念模型，实现了元建模技术在作物生长模拟领域的应用，有利于对农学复杂专业知识的理解。完成了基于Ecore的作物生长元模型抽象语法构建，实现了在作物生长模型领域应用，有利于对已有建模知识的复用。完成了基于GMF的作物生长元模型图形语法的构建，基于元建模的作物生长元模型构建的可视化，更加贴近农学家建模环境。

主权项

基于Ecore的作物生长元模型构建方法，其特征是它包括作物生长模拟模型共性概念的识别、基于Ecore的作物生长元模型抽象语法的构建和基于ECore和GMF的作物生长元模型图形语法的构建；作物模型共性概念的识别，通过面向对象的方法分析发现，包括共性的模型结构、算法结构和计算变量三部分的识别；共性模型结构识别，包括模型、模型组分和算法组分3个对象和层次关系、包含关系、与或关系、计算过程关系和依赖关系5种关系以及关键环节控制规则、全生育规则、逐日计算规则和拓扑排序规则4种规则；共性算法结构识别，包括算法、条件块公式组、条件块、公式组、条件、公式、逻辑运算符、关系运算符以及算术运算符9个对象和层次关系、包含关系、计算过程关系、条件对象之间的逻辑与或关系以及公式对象之间的顺序计算关系5种关系以及公式之间的计算规则、条件块公式组的计算约束规则；共性计算变量识别，包括模型与外界交互的气象、土壤、栽培、作物、品种以及模型输出量6个基础对象和模型内部计算交互的中间变量对象；抽象语法的构建，包括模型结构抽象语法的构建方法、算法结构抽象语法的构建方法及计算变量抽象语法的构建方法及三部分元模型抽象语法整合在一起的方法；模型结构抽象语法的构建、算法结构抽象语法的构建及计算变量抽象语法的构建包括将计算变量、模型结构和算法结构中的对象转换为通过EClass实例化得到的对象元类；将模型结构中的层次关系、包含关系、与或关系、计算过程关系和依赖关系以及算法结构中的层次包含关系、条件块组织条件关系、公式组组织公式关系和计算过程关系转换为通过EReference实例化得到的对象元类间的组合和关联关系以及通过代码实现的对象元类间的关系；将模型结构中的关键环节控制规则、全生育期循环规则、逐日计算规则和拓扑排序规则以及算法结构中的公式之间的计算规则、条件块公式组的计算约束规则使用OCL和代码实现；最后通过建立算法组分对象元类和算法对象元类之间的组合关系以及模型结构和算法结构中对象元类和计算变量对象元类之间的组合关系得到基于ECore的作物生长元模型抽象语法。