近日，中国农业科学院都市农业研究所战略规划团队系统构建了中国日光温室机理模型（CSGtom），实现了对不同温室设计条件下室内环境和番茄产量的精准模拟。相关研究成果发表在《Biosystems Engineering》，模型源代码已在 GitHub开源（https://github.com/jdsjxin/CSGtom）。
依靠数字化模型来模拟不同温室的室内环境和作物产量，是解决温室设计与智慧控制的重要方法。但日光温室结构复杂，要同时精准再现环境和产量变化，仍然是一个主要难点。
本研究以“日光温室—番茄”为对象，建立了完整的系统模型。模型基于动态能量和物质平衡理论，综合考虑了温室的尺寸、材料和形状等设计因素，以及番茄的生长发育过程，并加入了通风和保温控制措施，实现了日光温室的数字化建模。通过这一模型，可以在给定地点和气候条件下，预测不同温室设计（形状、材料等）对应的室内环境和番茄产量。
验证结果表明，该模型在长周期模拟中，空气温度的平均误差为1.58°C，产量误差为0.61kg·m⁻²，同时在其它状态温度、室内辐射和CO₂浓度等指标的模拟上也具有较高精度。该成果为日光温室设计与智能控制提供了一个开源的数字化模型平台，对推动设施农业的智能化和可持续发展具有重要意义。
该研究得到中国农科院创新工程项目支持，原文链接：https://doi.org/10.1016/j.biosystemseng.2024.12.007
