使用APSIM R包模拟土壤水分

本文将介绍如何使用APSIM R包模拟土壤水分，并给出具体的代码示例。

1. 读取土壤信息

首先，需要读取土壤信息，并将信息存储为一个数据框。假设土壤信息存储在名为'SOIL.csv'的CSV文件中，可以使用以下代码读取文件：

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，需要安装和加载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. 设置土壤参数，并运行APSIM模型

最后，需要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'))
   
    
    print(i)
  }
}
output_list <- list()
for (i in 1:nrow(soil_df)) {
  site <- soil_df$site[i]
  
  for (depth in c(5, 15, 30, 60, 100, 200)) {
    file <- paste0('E:/weidan/region1wheat/SHIYONG/', site, '_', depth, '.out')
    output <- read_APSIM_output(file)
    output$site <- site
    output$depth <- depth
    output_list[[length(output_list) + 1]] <- output
  }
}
output_df <- rbindlist(output_list, fill = TRUE)
write.csv(output_df, 'E:/weidan/shiyongresult.csv', row.names = FALSE)

**代码说明**

- `read_APSIM_output()` 函数用于读取APSIM输出文件。
- `sim_parameters` 包含模型运行参数，例如模拟名称、气象数据、数据文件夹路径、土壤文件夹路径、版本号、开始日期、结束日期、运行类型和并行运行的进程数。
- `soil_parameters` 包含每个站点和深度的土壤参数，例如站点名称、经度、纬度、深度、田间持水量、饱和含水量、容重等。
- `run_APSIM()` 函数运行APSIM模型。
- `write.csv()` 函数将结果保存为CSV文件。

**结果**

最终，程序将所有站点和深度的模拟结果合并为一个数据框，并保存为名为'shiyongresult.csv'的CSV文件。

**注意**

- 该代码示例假设APSIM已安装并配置好。
- 土壤信息文件 'SOIL.csv' 需要包含每个站点的经度、纬度和土壤参数。
- 需要根据自己的实际情况修改代码中的路径和参数。