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摘要:本发明公开了一种土壤水分智能优化灌溉调控方法,涉及自动化灌溉技术领域,包括:建立农作物生长周期阶段信息数据库,采集土壤农作物育苗生长周期内的若干个生长阶段时间节点及外在影响因素,组建为农作物育苗周期矩阵,基于农作物生长周期阶段信息数据库,建立农作物生长周期分析模型,预测农作物育苗周期内的若干个生长阶段时间节点所需的水分,组建为农作物育苗水分需求矩阵,基于农作物育苗水分需求矩阵与农作物育苗周期数据矩阵,进行拟合匹配运算,组建为农作物育苗周期水分分配矩阵,筛选出生长周期对应生长阶段时间节点所需水分,生成灌溉控制指令。本发明的优点在于:实现了水资源的高效利用和提高农作物育苗的成活率。
主权项:1.一种土壤水分智能优化灌溉调控方法,其特征在于,包括:收集农作物育苗专家的经验和知识,建立农作物生长周期阶段信息数据库;采集土壤农作物育苗生长周期内的若干个生长阶段时间节点及外在影响因素,组建为农作物育苗周期矩阵;基于农作物生长周期阶段信息数据库,建立农作物生长周期分析模型,预测农作物育苗周期内的若干个生长阶段时间节点所需的水分,组建为农作物育苗水分需求矩阵;基于农作物育苗水分需求矩阵与农作物育苗周期数据矩阵,进行拟合匹配运算,组建为农作物育苗周期水分分配矩阵;基于农作物育苗周期水分分配矩阵,筛选出生长周期对应生长阶段时间节点所需水分,生成灌溉控制指令;采集土壤农作物育苗生长周期内的若干个生长阶段时间节点及外在影响因素,组建为农作物育苗周期矩阵具体包括:确定影响农作物土壤内水分的若干个外在影响因素;基于影响农作物土壤内水分的若干个外在影响因素,确定农作物所处于的生长周内的期蒸腾速率与光合速率;基于农作物所处于的生长周内的期蒸腾速率与光合速率,利用蒸腾速率公式,计算农作物蒸腾系数;基于农作物生长周期内的若干个生长阶段时间节点对应的农作物蒸腾系数,组建农作物育苗周期矩阵A; 其中,为农作物育苗周期矩阵,为第个农作物生长周期的第个生长阶段时间节点对应的农作物蒸腾系数,为农作物周期的总数,为生长阶段时间节点的总数;所述蒸腾速率公式为: 式中,为农作物蒸腾系数,为农作物的第个生长阶段时间节点的光合速率,为农作物的第个生长阶段时间节点的蒸腾速率;基于农作物生长周期阶段信息数据库,建立农作物生长周期分析模型,预测农作物育苗周期内的若干个生长阶段时间节点所需的水分,组建为农作物育苗水分需求矩阵具体包括:基于农作物育苗专家的经验和知识,将农作物生长周期内对应的若干个生长阶段时间节点作为农作物特征数据,将农作物生长周期内对应的若干个生长阶段时间节点所需的水分作为标签数据,构建农作物育苗原始数据集;基于农作物育苗原始数据集,按照73比例对农作物育苗原始数据集进行划分为训练集与验证集;建立农作物生长周期分析模型,基于训练集中农作物生长周期内对应的若干个生长阶段时间节点特征数据作为输入,以若干个生长阶段时间节点所需的水分作为标签数据作为输出;将每一个农作物生长周期特征数据对应的若干个生长阶段时间节点标签数据进行关联,组建农作物育苗水分需求矩阵B; 其中,为第个农作物生长周期的第个生长阶段的第个时间节点所需的水分,为农作物生长周期内对应的若干个生长阶段时间节点作为农作物特征数据的总数,为农作物生长周期内对应的若干个生长阶段时间节点所需的水分作为标签数据总数;所述农作物生长周期分析模型表达式为: 式中,为农作物生长周期内对应的若干个生长阶段的第个时间节点所需的水分,为第个农作物生长周期的第个生长阶段的第个时间节点,为模型的截距项,、、均为模型的系数;基于农作物育苗水分需求矩阵与农作物育苗周期数据矩阵,进行拟合匹配运算,组建为农作物育苗周期水分分配矩阵具体包括:基于农作物育苗周期数据矩阵中农作物生长周期内对应的若干个生长阶段时间节点的农作物蒸腾系数,利用水分需求修正公式,对农作物育苗水分需求矩阵中农作物生长周期内对应的若干个生长阶段时间节点所需的水分进行修正,获得农作物生长周期内对应的若干个生长阶段时间节点所需的水分修正参数;将农作物生长周期内对应的若干个生长阶段时间节点所需的水分修正参数,组建为农作物育苗周期水分分配矩阵C; 其中,为第个农作物生长周期的第个生长阶段的第个时间节点的所需的水分修正参数;所述水分需求修正公式为: 式中,为农作物生长周期内对应的若干个生长阶段的第个时间节点的水分修正参数。
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