项目编号：202313631015

项目名称：元宇宙下微种植研学系统的研究

执行时间：2023年6月至2024年6月

项目成员：党凌娜、张佳俊、李明宇、张博、贺钰程、崔馨月

指导教师：郑纯军（教授） 计算机与软件学院

项目简介：

本作品实现了实体作物与虚拟作物的生长同步、实时状态监测与环境之间的实时响应，形成元宇宙下微种植研学系统。它综合了作物生态学、过程建模、虚拟现实等技术，以“生理机制解析-重构形态机理模拟算法构建-生产状态动态预测-生产力定量评估”为主线，构建数字化模型，形成全生命周期的映射，定量监测作物动态生理过程，描述作物建成和产量等过程与环境间的动态模拟关系，构建数字化生长模型以及用户可视化交互等，通过系统实现作物生理机制监测、生长过程模拟、虚拟场景的数字化共生等。

创新点：

1.多模态的精准种植方案设计。结合大数据、人工智能技术在农业产业细分领域构建生长数据采集系统，设计基于人工智能技术的精准化特色种植决策体系，从而预测农业试点特色种植的发展方向。

2.以“创新”驱动发展。深入挖掘地域精准种植需求，将人工智能技术应用于分析创新农业“数字孪生”技术，同步建立物理作物生产系统的数字化模型，实现真实与虚拟空间的迭代优化。

3.少儿农业知识研学设计。我的世界（vivecraft）游戏可以激发青少年的学习兴趣，虚拟与现实的互动和VR眼镜的沉浸式交互。

取得成果：

1. 一种基于多模态信息的二阶段农作物生长预测模型

2. 元宇宙虚拟现实仿真系统

3. 多传感器实时数据采集软件

4. 第十六届“挑战杯”辽宁省大学生课外学术科技作品竞赛省级二等奖

5. 2023年（第5届）全国大学生智能技术应用大赛国家一等奖

心得体会：

   智慧种植现如今被认为是精细农业的新阶段,越来越多的高精尖的数据技术和数字装备被应用于农业生产中。在现如今，农户种植普遍无法预测和感知土壤情况、植物生长状况以及生长需求等等，通过数字孪生系统可以帮助农户解决这些问题，帮助农户更好地种植农作物，提高农作物产量，进而提高农户收益。这次经历不仅让我收获了宝贵的实践经验，还激发了我对技术创新的热情。在未来的工作中，这些经验将助我更好地应对挑战，实现自我突破。

相关图片：（每个项目提供至少2张图片，图片可为成果设计图、实物照片、团队合影、学生实验操作照片等，其中团队合影至少1张，图片要加图注。）

图1 平台界面

图2 项目成果