(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111605064.0 (22)申请日 2021.12.25 (71)申请人 陕西地建土地工程 技术研究院有限 责任公司 地址 710075 陕西省西安市未央区广运潭 大道与兴泰 七街交汇处 (72)发明人 孔辉　孙增慧　王欢元　马增辉　 程杰　石磊　武丹　刘金宝　张露　 杨亮彦　王博　 (74)专利代理 机构 西安鼎迈知识产权代理事务 所(普通合伙) 6126 3 代理人 刘喜保 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 16/21(2019.01)G06F 16/27(2019.01) G06F 16/28(2019.01) G06F 9/50(2006.01) (54)发明名称 一种基于信息技 术的土壤-作物模拟系统 (57)摘要 本发明公开了一种基于信息技术的土壤 ‑作 物模拟系统， 包括： 分布式数据层， 分布式数据层 包括分布式关系型数据库， 分布式关系型数据库 由分布式数据库HBase和关系型数据库MySQL组 成； 逻辑计算层， 用于基于分布式数据层提供并 行计算服务； Web应用层， 通过B/S模式与逻辑计 算层连接， Web应用层获取土壤 ‑作物模拟任务后 提交给逻辑计算层， 逻辑计算层通过并行计算生 成模拟结果， 通过Web应用层展示给用户。 本发明 利用分布式数据库与关系型数据库混合模式构 建底层数据层， 通过该数据层的高并发和存储性 能扩展性， 解决了模拟计算任务计算性能与存储 管理并存的问题， 提高了 计算和模拟的效率。 权利要求书1页 说明书4页 附图2页 CN 114398764 A 2022.04.26 CN 114398764 A 1.一种基于信息技 术的土壤 ‑作物模拟系统， 其特 征在于， 包括： 分布式数据层， 所述分布式数据层包括分布式关系型数据库， 所述分布式关系型数据 库由分布式数据库HBase和关系型 数据库MySQ L组成； 逻辑计算层， 所述逻辑计算层用于基于所述分布式数据层提供并行计算 服务； Web应用层， 所述Web应用层通过B/S模式与所述逻辑计算层连接， 所述Web应用层获取 土壤‑作物模拟任务后提交给所述逻辑计算层， 所述逻辑计算层通过并行计算生成模拟结 果， 通过所述Web应用层展示给用户。 2.根据权利要求1所述的一种基于信息技术的土壤 ‑作物模拟系统， 其特征在于， 所述 Web应用层包括： 参数录入 模块， 用于 录入和土壤 ‑作物相关的参数； 模拟计算模块， 用于根据所述 参数进行土壤 ‑作物模拟计算； 结果展示模块， 用于展示模拟获得的结果。 3.根据权利要求2所述的一种基于信息技术的土壤 ‑作物模拟系统， 其特征在于， 所述 Web应用层还 包括： 模拟管理模块， 用于对土壤 ‑作物模拟的项目进行展示， 并对相关项目进行增加和查询 的管理。 4.根据权利要求2所述的一种基于信息技术的土壤 ‑作物模拟系统， 其特征在于， 所述 Web应用层还 包括： 参数优化模块， 用于根据已有的实测值对所述参数录入模块录入的参数进行优化， 所 述模拟计算模块 根据优化后的参数进行土壤 ‑作物模拟计算。 5.根据权利要求4所述的一种基于信息技术的土壤 ‑作物模拟系统， 其特征在于， 所述 参数优化模块采用PEST算法对所述 参数进行优化处 理。 6.根据权利要求2所述的一种基于信息技术的土壤 ‑作物模拟系统， 其特征在于， 所述 参数包括： 土壤参数、 气象参数、 作物参数、 田间管理参数和有机碳 参数。 7.根据权利要求1所述的一种基于信息技术的土壤 ‑作物模拟系统， 其特征在于， 所述 逻辑计算层采用Spark引擎和MapReduce模型提供并行计算 服务。 8.根据权利要求1所述的一种基于信息技术的土壤 ‑作物模拟系统， 其特征在于， 所述 Web应用层采用JavaScript、 Java、 Pytho n和C#语言开发。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114398764 A 2一种基于信息 技术的土壤 ‑作物模拟 系统 技术领域 [0001]本发明涉及计算机技 术领域， 特别涉及一种基于信息技 术的土壤 ‑作物模拟系统。 背景技术 [0002]传统的土壤水、 土及作物等模拟系统多为人工检测计算、 计算机单机模拟等方法， 在模拟和计算的时候效率较低， 而且数据的组织管理功能稍显逊色， 仅仅是在模型功能上 比较强大。 现有的技术方案中， 多采用增加人工成本和提高计算配置的方式来提高模拟的 效率， 但是无形中增加了很多人工、 设备成本， 而且中试试验的模拟结果时效性很低， 没有 实现计算机性能在试验中的最大化利用。 发明内容 [0003]本发明实施例提供了一种基于信息技术的土壤 ‑作物模拟系统， 用以解决现有技 术中模拟系统模拟和计算效率低下的问题。 [0004]一方面， 本发明实施例提供了一种基于信息技 术的土壤 ‑作物模拟系统， 包括： [0005]分布式数据层， 包括分布式关系型数据库， 分布式关系型数据库由分布式数据库 HBase和关系型 数据库MySQ L组成； [0006]逻辑计算层， 用于基于分布式数据层提供并行计算 服务； [0007]Web应用层， 通过B/S模式与逻辑计算层连接， Web应用层获取土壤 ‑作物模拟任务 后提交给逻辑计算层， 逻辑计算层通过并行计算生成模拟结果， 通过Web应用层展示给用 户。 [0008]本发明中的一种基于信息技 术的土壤 ‑作物模拟系统， 具有以下优点： [0009](1)利用分布式数据库HBase与关系 型数据库MySQL混合模式构建底层数据层， 通 过基于关系型数据库MySQL与HBase形成的分布式关系型数据库(DRDS)的高并发和 存储性 能扩展性， 很好的解决了模拟计算任务计算性能与存储管理并存的问题， 提高了计算和模 拟的效率。 [0010](2)通过Java多线程计算技术充 分调动服务器多核并行计算能力， 实现搭载土壤 ‑ 作物模型与PEST优化 程序的分布式计算。 附图说明 [0011]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案， 下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍， 显而易见地， 下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例， 对于本领域普通技术人员来讲， 在不付出创造性劳动的前提下， 还可以 根据这些附图获得其 他的附图。 [0012]图1为本发明实施例提供的一种基于信息技术的土壤 ‑作物模拟系统的组成示意 图； [0013]图2为本发明实施例提供的应用层的功能模块图。说　明　书 1/4 页 3 CN 114398764 A 3