一、基本情况
郭焱，男，博士，教授，博士研究生导师，在中国农业大学土地科学与技术学院任教。主要从事数字农业、资源与环境信息技术、虚拟植物方面的研究。
二、学习工作经历
1981.09－1985.07 北京农业大学土壤农业化学系，农学学士。
1985.09－1988.07 北京农业大学农业资源、环境与遥感研究所，农学硕士。
1994.09－1997.06 中国农业大学资源与环境学院，理学博士。
1988.07－1994.08 中国科学院亚热带农业生态研究所，助理研究员。
1997.07－2004.12 中国农业大学资源与环境学院，副教授。
2005.01－2018.12 中国农业大学资源与环境学院，教授，博士生导师。
2019.01－2024.09 中国农业大学土地科学与技术学院，教授，博士生导师。
三、主讲课程
主讲《土壤学》、《虚拟土壤—植物系统》以及《R语言与农业数据统计分析及建模》、《基于Python的农业数据交叉学科建模与应用》等课程。
四、科研项目
1．1996.09－1998.09 中国科学院计算技术研究所CAD开放实验室开放基金课题“作物形态发育的可视化研究”，主要完成人员。
2．1999.10－2004.09 国家973重点基础研究发展规划项目“作物抗逆性与水分、养分高效利用的生理及分子基础”的子课题，主持人。
3．2000.01－2002.12 国家自然科学基金面上项目“作物生长与土壤水分条件关系的可视化研究”，主持人。
4．2000.01－2002.12 教育部高等学校博士学科点专项科研基金项目“计算机虚拟作物生长的研究”，主要研究人员。
5．2000.07－2003.12 农业部948引进国际先进农业科学技术项目“虚拟植物系统”，主要研究人员。
6．2001.01－2003.12 国家863项目“农业信息化关键技术与示范”，主要研究人员。
7．2003.08－2005.10 国家863数字农业重大专项的课题“农林植物生长模型与数字化设计技术研究”，主持人。
8．2005.01－2007.12 教育部长江学者和创新团队发展计划项目“土壤－作物系统中的过程模型与应用”，主要研究人员。
9．2006.12－2010.10 国家863课题“高产作物空间结构的定量化与基于光模型的数字化设计”，主持人。
10．2008.01－2010.12 国家自然科学基金面上项目“基于库-源限制机制的虚拟玉米模型”，主持人。
11．2008.01－2010.12 国家科技支撑计划课题的专题“基于GIS和模型对流域农业面源污染来源定量和空间识别及三维景观模拟”，主持人。
12．2009.07－2009.12 国家自然科学基金国际合作项目“植物生长建模、仿真、可视化及其应用”，主持人。
13．2010.01－2010.12 中央高校基本科研业务费专项资金项目“作物系统三维功能－结构建模与对资源高效利用的机理分析”，主持人。
14．2011.01－2013.12 国家自然科学基金面上项目“定量化研究玉米氮吸收机理的三维根系-土壤模型”，主持人。
15．2015.01－2018.12 国家自然科学基金面上项目“基于精确大田数据的玉米根系三维结构动态模型校验及植株土壤氮磷吸收时空特征的定量化”，主持人。
16．2016.01－2020.12 国家重点研发计划项目“粮食作物丰产增效资源配置机理与种植模式优化”的子课题“物种多样性和遗传多样性间套作地上和地下作物功能与结构模型”，主持人。
17．2018.01－2021.12国家自然科学基金面上项目“基于旋翼无人机平台的作物冠层表型特征与光截获功能的定量化与评估”，主持人。
五、发表论文
1．Li M, He D, Hu PC, Duan T, Wu YS, Guo Y. Quantifying lower crop radiation availability in strip intercropping systems via UAV-derived canopy structural models. Computers and Electronics in Agriculture, 2025, 229: 109691
2．Zhu BL, Zhang Y, Sun YG, Shi Y, Ma YT, Guo Y*. Quantitative estimation of organ-scale phenotypic parameters of field crops through 3D modeling using extremely low altitude UAV images. Computers and Electronics in Agriculture, 2023, 210:107910
3．Li M, Hu PC, He D, Zheng BY, Guo Y, Wu YS, Duan T. Quantification of the cumulative shading capacity in a maize–soybean intercropping system using an unmanned aerial vehicle. Plant Phenomics, 2023. 5: 0095
4．Liu FS, Hu PC, Zheng BY, Duan T, Zhu BL, Guo Y*. 2021. A field-based high-throughput method for acquiring canopy architecture using unmanned aerial vehicle images. Agricultural and Forest Meteorology, 296: 108231
5．Li SW, Evers JB, van der Werf W, Wang RL, Xu ZL, Guo Y, Li BG, Ma YT. 2020. Plant architectural responses in simultaneous maize/soybean strip intercropping do not lead to a yield advantage. Annals of Applied Biology, 177(2): 195-210
6．Zhu BL, Liu FS, Xie ZW, Guo Y, Li BG, Ma YT. 2020. Quantification of light interception within image-based 3-D reconstruction of sole and intercropped canopies over the entire growth season. Annals of Botany, 126(4): 701–712
7．Hu PC, Guo W, Chapman SC, Guo Y, Zheng BY. 2019. Pixel size of aerial imagery constrains the applications of unmanned aerial vehicle in crop breeding. ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing, 154: 1-9
8．Hu PC, Chapman SC, Wang XM, Potgieter A, Duan T, Jordan D, Guo Y, Zheng BY. 2018. Estimation of plant height using a high throughput phenotyping platform based on unmanned aerial vehicle and self-calibration: Example for sorghum breeding. European Journal of Agronomy, 95: 24-32
9．Wu Q, Wu J, Zheng BY, Guo Y*. 2018. Optimizing soil-coring strategies to quantify root-length-density distribution in field-grown maize: Virtual coring trials using 3D root architecture models. Annals of Botany, 121(5): 809–819
10．Ma YT, Chen YJ, Zhu JY, Meng L, Guo Y, Li BG, Hoogenboom G. 2018. Coupling individual kernel filling process with source-sink interactions into GREENLAB-MAIZE. Annals of Botany, 121(5): 961-973
11．Hui F, Hu PC, Guo Y, Li BG, Zhu JY, Ma YT. 2018. Image-based dynamic quantification and high-accuracy 3D evaluation for of canopy structure of plant populations. Annals of Botany, 121(5): 1079-1088
12．Duan T, Chapman SC, Guo Y, Zheng BY. 2017. Dynamic monitoring of NDVI in wheat agronomy and breeding trials using an unmanned aerial vehicle. Field Crops Research, 210: 71-80
13．Duan T, Zheng BY, Guo W, Ninomiya S, Guo Y, Chapman SC. 2017. Comparison of ground cover estimates from experiment plots in cotton, sorghum and sugarcane based on images and ortho-mosaics captured by UAV. Functional Plant Biology, 44(1): 169-183
14．Duan T, Chapman SC, Holland E, Rebetzke GJ, Guo Y, Zheng BY. 2016. Dynamic quantification of canopy structure to characterize early plant vigour in wheat genotypes. Journal of Experimental Botany, 67(15): 4523-4534
15．Hou TY, Zheng BY, Xu ZL, Yang YH, Chen Y, Guo Y*. 2016. Simplification of leaf surfaces from scanned data: Effects of two algorithms on leaf morphology. Computers and Electronics in Agriculture, 121: 393–403
16．Nie J, Pan YQ, Shi J, Guo Y*, Yan ZG, Duan XL, Xu M. 2015. A comparative study on the uptake and toxicity of nickel added in the form of different salts to maize seedlings. International Journal of Environmental Research and Public Health, 12: 15075–15087
17．Wu J, Pagès L, Wu Q, Yang B, Guo Y*. 2015. Three-dimensional architecture of axile roots of field-grown maize. Plant and Soil, 387(1-2): 363-377
18．Wu J, Guo Y*. 2014. An integrated method for quantifying root architecture of field-grown maize. Annals of Botany, 114(4): 841-851
19．Chen YJ, Hoogenboom G, Ma YT, Li BG, Guo Y*. 2013. Maize kernel growth at different floret positions of the ear. Field Crops Research, 149: 177-186
20．Guo Y, Fourcaud T, Jaeger M, Zhang XP, Li BG. 2011. Plant growth and architectural modelling and its applications. Annals of Botany, 107(5): 723–727
21．Zheng BY, Ma YT, Li BG, Guo Y* and Deng QY. 2011. Assessment of the influence of global dimming on the photosynthetic production of rice based on three-dimensional modeling. Science China Earth Sciences, 54(2): 290–297
22．Guo Y. 2009. Book review: Functional-structural plant modelling in crop production. Wageningen UR Frontis Series, 22. Annals of Botany, 103: vii-viii
23．Zheng BY, Shi LJ, Ma YT, Deng QY, Li BG, Guo Y*. 2008. Comparison of architecture among different cultivars of hybrid rice using spatial light model based on 3D digitizing. Functional Plant Biology, 35(9/10): 900-910
24．Wang XP, Guo Y, Wang XY, Ma YT, Li BG. 2008. Estimating photosynthetically active radiation distribution in maize canopies by a three-dimensional incident radiation model. Functional Plant Biology, 35(9/10):867-875
25．Ma YT, Wen MP, Guo Y, Li BG, Cournede P-H, de Reffye P. 2008. Parameter optimization and field validation of the functional-structural model GREENLAB for maize at different population densities. Annals of Botany, 101: 1185-1194
26．Ma YT, Li BG, Zhan ZG, Guo Y, Luquet D, de Reffye P, Dingkuhn M. 2007. Parameter stability of the functional-structural plant model GREENLAB as affected by variation within populations, among seasons and among growth stages. Annals of Botany, 99: 61-73
27．Guo Y, Ma YT, Zhan ZG, Li BG, Dingkuhn M, Luquet D, de Reffye P. 2006. Parameter optimization and field validation of the functional-structural model GREENLAB for maize. Annals of Botany, 97: 217-230
28．Wang XP, Guo Y, Li BG, Wang XY, Ma YT. 2006. Evaluating a three dimensional model of diffuse photosynthetically active radiation in maize canopies. International Journal of Biometeorology, 50: 349-357
29．Xia N, Li BG, Deng XM, Guo Y*. 2004. Modeling the branching patterns of peach tree branches (Prunus persica) after being pruned. Acta Botanica Sinica, 46(7): 793-802
30．Guo Y, Li BG. 2001. New advances in virtual plant research. Chinese Science Bulletin. 46(11): 888-894
31．董天浩，潘淑芳，张仁杰，姜立恒，郭焱，纪雄辉，谢运河. 基于APCS-MLR和PMF模型的石煤矿区及周边区域农田土壤重金属污染来源解析. 环境科学，2025, 46(5): 3209-3219
32．贾奥博，董天浩，张彦，朱冰琳，孙延国，吴元华，石屹，马韫韬，郭焱*. 基于三维点云和集成学习的大田烟草株型特征识别. 浙江大学学报(农业与生命科学版)，2022， 48(3): 393-402
33．朱冰琳, 李敏，刘扶桑，贾奥博，毛秀，郭焱*. 基于无人机航拍图像的大田玉米冠层结构建模. 农业机械学报，2021，52(1): 170-177
34．李晓鹏，胡鹏程，徐照丽，晋艳，杨宇虹，郑邦友，段涛，郭焱*. 基于四旋翼无人机快速获取大田植株图像的方法及其应用. 中国农业大学学报，2017，22(12): 131-137
35．段涛，侯彤瑜，郭焱，杨宇虹，马韫韬，徐照丽。基于三维坐标数据的烟草植株叶曲线拟合研究。中国烟草学报，2015，21(6): 27-33
36．胡鹏程, 郭焱, 李保国, 朱晋宇, 马韫韬。基于多视角立体视觉的植株三维重建与精度评估. 农业工程学报, 2015，31(11): 209-214
37．郭焱，史同鑫，吴劼，李想，徐照丽，杨宇虹。烟草植株静态虚拟模型的研究。中国烟草学报，2012，18 (5): 29-33
38．郑邦友，马韫韬，李保国，郭焱*，邓启云。基于三维模型评估全球变暗效应对水稻光合生产的影响。中国科学：地球科学，2011，41(3): 386 - 393
39．郑邦友，石利娟，马韫韬，邓启云，李保国，郭焱*。水稻冠层的田间原位三维数字化及虚拟层切法研究。中国农业科学，2009，42(4): 1181-1189
40．马韫韬，文美平，李保国，王锡平，郭焱*。器官尺度的玉米冠层直射光分布快速计算模型。农业工程学报，2007，23(10): 151-155
41．张吴平，郭焱，李保国。小麦苗期根系三维生长动态模型的建立与应用。中国农业科学，2006，39(11): 2261-2269
42．马韫韬，郭焱*，展志岗，李保国，de Reffye P。玉米生长虚拟模型 GREENLAB-Maize 的评估。作物学报，2006，32(7): 956-963
43．马韫韬，郭焱，李保国。应用三维数字化仪对玉米植株叶片方位分布的研究。作物学报，2006，32(6): 791-798
44．劳彩莲，李保国，郭焱，严泰来。一种用于叶片散射光分布测定的新型装置及性能评价。农业工程学报，2005，21(9): 85-89
45．王锡平，郭焱，李保国，马韫韬。玉米冠层内太阳直接辐射三维空间分布的模拟。生态学报，2005，25(1): 7-12
46．王锡平，李保国，郭焱*，翟志席。玉米冠层内光合有效辐射三维空间分布的测定和分析。作物学报，2004，30(6): 568-576
47．宋有洪，郭焱*，李保国，de Reffye P。基于器官生物量构建植株形态的玉米虚拟模型。生态学报，2003，23(12): 2579-2586
48．宋有洪，郭焱*，李保国，de Reffye P。基于植株拓扑结构的生物量分配的玉米虚拟模型。生态学报，2003，23(11): 2333-2341
49．郭焱，李保国。虚拟植物的研究进展。科学通报，2001，46(4): 273-280
50．郭焱，李保国。玉米冠层的数学描述与三维重建研究。应用生态学报，1999，10(1): 39-41
51．郭焱，李保国。玉米冠层三维结构研究。作物学报，1998，24(6): 1006-1009
六、获奖情况
1.李保国，郭焱，马韫韬，王锡平，郑邦友，吴劼。2022。植物生长的三维建模仿真及其在数字农业中的应用。教育部自然科学二等奖。
七、学术兼职
1.虚拟植物国际学术会议FSPM (新西兰Napier，2007；美国UC Davis，2010；芬兰Saariselkä，2013；德国Hannover，2020)、PMA (2003、2006、2009，北京；2012，上海；2018，合肥)及FSPMA2016 (青岛) 的学术委员会成员。
2.PMA09虚拟植物国际会议的主要组织者、会议论文集编辑 (IEEE CPS出版)。国际学术期刊Annals of Botany (PMA09 Special Issue) 和Ecological Modelling (PMA12 Special Issue) 的特邀编辑。
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