使用R语言和APSIM模型模拟土壤深度对小麦生长的影响

本教程介绍如何在R语言中使用APSIM模型模拟土壤深度对小麦生长的影响。

1. 读取土壤信息并存储为数据框

首先，读取土壤信息并将其存储在一个数据框中。

soil_df <- read.csv('E:/weidan/SOIL.csv')

2. 安装和加载APSIM R包，设置模型运行参数

接下来，安装和加载APSIM R包，并设置模型运行参数。

#install.packages("APSIM")
#library(APSIM)

apsim <- readLines('E:/weidan/region1wheat/quyu1xiaomai.apsim', warn = FALSE)

# 模型运行参数
sim_parameters <- list(
  simulation_name = "my_simulation",
  override_met = TRUE, # 是否使用默认气象数据
  datapath = ".", # 数据文件夹路径
  soilpath = ".", # 土壤文件夹路径
  version = "7413.3", # APSIM版本号
  start_date = as.Date("1990-01-01"),
  end_date = as.Date("2000-12-31"),
  run_type = "auto", # 运行类型（auto或batch）
  num_workers = 1 # 并行运行的进程数
)

3. 针对每个站点和深度设置土壤参数，并运行APSIM模型

最后，针对每个站点和深度设置土壤参数，并运行APSIM模型。

for (i in 1:nrow(soil_df)) {
  site <- soil_df$site[i]
  lat <- soil_df$lat[i]
  lon <- soil_df$lon[i]
  
  for (depth in c(5, 15, 30, 60, 100, 200)) {
    # 设置土壤参数
    soil_parameters <- list(
      Site = site,
      Latitude = lat,
      Longitude = lon,
      Depth = depth,
      LL15 = soil_df$LL15[i],
      DUL = soil_df$DUL[i],
      SAT = soil_df$SAT[i],
      BD = soil_df$BD[i]
    )
    
    # 运行APSIM模型
    #output <- run_APSIM(sim_parameters, soil_parameters)
    system(paste(apsim_exe, file_apsim),wait = TRUE,ignore.stdout=TRUE,show.output.on.console=FALSE)
    # 将结果保存为CSV文件
    
    #需要定义一个新的apsim文件！
    file_apsim <- paste0('E:/weidan/region1wheat/SHIYONG.apsim') 
    
    writeLines(apsim, file_apsim)
    
    system(paste(apsim_exe, file_apsim),wait = TRUE,ignore.stdout=TRUE,show.output.on.console=FALSE)
    
    file.copy('E:/weidan/region1wheat/SHIYONG.out',paste0('E:/weidan/region1wheat/SHIYONG/',df$name[i],'.out'))
    
 )
  }
}

4. 将所有输出结果保存到CSV文件中

由于每个站点和深度对应的输出结果可能有多个，因此可以将每个输出结果保存为一个单独的CSV文件，然后将所有CSV文件合并成一个大的CSV文件。

# 定义保存结果的文件夹路径
result_folder <- "E:/weidan/region1wheat/SHIYONG"

# 创建文件夹
dir.create(result_folder, showWarnings = FALSE)

# 针对每个站点和深度运行模型，并保存结果
for (i in 1:nrow(soil_df)) {
  site <- soil_df$site[i]
  lat <- soil_df$lat[i]
  lon <- soil_df$lon[i]
  
  for (depth in c(5, 15, 30, 60, 100, 200)) {
    # 设置土壤参数
    soil_parameters <- list(
      Site = site,
      Latitude = lat,
      Longitude = lon,
      Depth = depth,
      LL15 = soil_df$LL15[i],
      DUL = soil_df$DUL[i],
      SAT = soil_df$SAT[i],
      BD = soil_df$BD[i]
    )
    
    # 运行APSIM模型
    file_apsim <- "E:/weidan/region1wheat/SHIYONG.apsim"
    writeLines(apsim, file_apsim)
    system(paste(apsim_exe, file_apsim), wait = TRUE, ignore.stdout = TRUE, show.output.on.console = FALSE)
    
    # 读取输出结果，并保存为CSV文件
    output_file <- paste0(result_folder, "/", site, "_depth", depth, ".csv")
    output_df <- read_APSIM_output(output_file)
    write.csv(output_df, output_file, row.names = FALSE)
  }
}

# 合并所有CSV文件为一个大的CSV文件
all_files <- list.files(result_folder, full.names = TRUE)
all_data <- do.call(rbind, lapply(all_files, read.csv))
write.csv(all_data, "E:/weidan/region1wheat/SHIYONG_all.csv", row.names = FALSE)

本教程仅供参考，实际应用中需要根据具体情况进行调整。