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土壤养分作为农业生产的重要指标，含量过少会降低农作物产量，过多则会造成环境污染。因此，快速、准确检测土壤养分对于精准施肥和提高作物产量具有重要意义。基于取样和化学分析的传统方法能够全面准确地检测土壤养分，但检测过程中土壤的取样及预处理过程繁琐、操作复杂、费时费力，不能实现土壤养分的原位快速检测。本研究基于调制近红外光谱，提出了一种土壤养分主动式近场遥测方法，可有效避免土壤反射自然光的干扰。该方法使用波长范围1260~1610 nm的8通道窄带激光二极管作为近红外光源，通过测量8通道激光光束的土壤反射率，建立土壤养分中氮（N）关于土壤反射率的计量模型，实现了N的快速检测。在74组已知N含量的土壤样品中，选取54组作为训练集，20组作为预测集。基于一般线性模型，对训练集中土壤N含量与土壤反射率的定量化参数进行训练，筛选显著波段后的计量模型R2达到0.97。基于建立的计量模型，预测集中土壤N含量预测值与参考值的决定系数R2达到0.9，结果表明该方法具有土壤养分现场快速检测的能力。 相似文献
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精准施肥决策模型与数据库系统 总被引：2，自引：0，他引：2
以华北地区小麦及玉米为研究对象,以北京市昌平区崔村镇大辛峰村种植区为例,研究了精准施肥决策系统中施肥参数,并建立了相应的数学模型.将算法模型与数据库相结合,采用线性回归的方法,计算施肥时土壤对氮、磷、钾的需求量,利用二维插值的方法,建立了实验区中已知肥力样点与区域内未知肥力样点的相关关系,从而建立了土壤肥力查询数据库.通过以上方式,结合土壤的养分含量、作物种类及目标产量等相关参数来确定实验区域的施肥量.结果表明,该系统可实现施肥量的精确控制. 相似文献
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肥料微量元素效应田间试验是获得各种作物最佳施肥量、施肥比例、施肥时期、施肥方法的根本途径,也是筛选、验证土壤养分测试方法、建立施肥指标体系的基本环节。通过田间试验,可以掌握各个施肥单元不同作物优化施肥数量,基、追肥分配比例,施肥时期和施肥方法;摸清土壤养分校正系数、土壤供肥能力、不同作物养分吸收量和肥料利用率等基本参数;构建作物施肥模型,为施肥分区和肥料配方提供依据。明确高粱微量元素的施用效果和适宜用量,为今后科学指导施肥提供依据。 相似文献
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滴灌水肥条件对樱桃产量、品质和土壤理化性质的影响 总被引：5，自引：0，他引：5
以樱桃果树为研究对象,通过滴灌对植株进行灌溉施肥,设置9个不同水、肥量的试验处理,测定了樱桃果园土壤水分和理化性质,同时测定不同处理下樱桃果实产量和品质,综合分析了土壤养分各指标与樱桃果实微量元素之间的线性关系,引入Spearman秩相关系数法对土壤养分各指标与果实品质各指标作了敏感性分析。结果表明:不同水分处理下,在樱桃整个生育期内,土壤含水率呈下降趋势,在灌水时期,灌水越多,浅层土壤含水率越高,而对较深层次土壤含水率无明显影响。试验处理下的水肥条件能显著提高樱桃果实品质,较高施肥量能提高果实果径;适当灌水量能显著提高果实硬度;较高施肥量和较低灌水量能降低可滴定酸含量;较低灌水量和施肥量能提高可溶性固形物含量;中等施肥量和较低灌水量能提高粗蛋白的含量;较低灌水量和较低施肥量能提高果实内维生素C含量;适当灌水量以及较低施肥量能提高可溶性总糖含量。土壤中铵态氮与硝态氮含量处于不稳定状况,养分变化无明显规律;土壤各养分指标中,有机质含量与果实内全铁含量正相关;有效铵态氮含量与全氯含量呈正相关;有效硝态氮含量与果实内全钙、全锌、全氯含量呈正相关;有效磷含量与全铁含量正相关;速效钾含量与全钙含量呈负相关。土壤养分中,铵态氮、硝态氮含量与果实品质中的大多数指标有着密切联系。 相似文献
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张宏成 《农业机械化与电气化》2009,(6):18-21
宽甸县推广测土配方施肥以来,取得了良好效果。为进一步推进测土配方施肥工作,宽甸县对全县耕地土壤养分含量进行测量。测量结果表明：宽甸县耕地土壤有机质、碱解N和有效P含量上升;速效K含量虽然上升,但未达到1980年水平;耕地土壤pH值呈现中性化趋势。根据耕地土壤养分含量,通过拟合土壤养分与产量的方程,建立宽甸县耕地养分指标体系,找出土壤养分与作物产量之间的关系,并提出合理的施肥建议。 相似文献
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宽旬县耕地土壤养分指标体系研究及施肥建议 总被引：1，自引：0，他引：1
宽甸县推广测土配方施肥以来,取得了良好效果.为进一步推进测土配方施肥工作,宽甸县对全县耕地土壤养分含量进行测量.测量结果表明:宽甸县耕地土壤有机质、碱解N和有效P含量上升;速效K含量虽然上升,但未达到1980年水平;耕地土壤pH值呈现中性化趋势.根据耕地土壤养分含量,通过拟合土壤养分与产量的方程,建立宽甸县耕地养分指标体系,找出土壤养分与作物产量之间的关系,并提出合理的施肥建议. 相似文献
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为了研究梯级水库库容与库水位之间的关系,解决水库由原来承担单一灌溉或发电任务,到现在变为一库多用的多目标决策问题。以疏勒河流域中游地区的3座水库（昌马水库、双塔水库和赤金峡水库）为研究对象,利用高斯函数和两种神经网络建立3大水库的库水位和库容之间的关系模型。通过对比不同模型预测的均方根误差（RMSE）,相对均方根误差（RRMSE）和平均绝对百分比误差（MAPE）来判断模型的表现。结果表明:3种模型均可较好地拟合3大水库库水位和库容之间的关系,对于昌马水库和双塔水库来说,径向基函数神经网络（RBF）的表现优于非线性回归模型和前馈反向传播神经网络（FBNN）模型;对于赤金峡水库而言,FBNN神经网络的表现优于非线性回归和RBF神经网络模型。与经典回归模型相比,人工神经网络更适合于水库库容的确定。 相似文献
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针对BP神经网络在解决复杂非线性问题时,存在初始权值和阈值随机赋值,网络学习速度慢,局部极小的问题,运用群体搜索能力强的思维进化算法(MEA),寻找出最优的初始权值和阈值,优化BP神经网络的网络结构,建立MEA-BP神经网络的土壤养分等级评价模型。以敦化市黑土的土壤养分数据作为测试集,评价指标选用土壤的有机质、全氮、速效氮、速效磷和速效钾。对比MEA-BP网络预测模型、遗传算法(GA)优化BP网络预测模型和单一的BP网络预测模型,结果表明MEA-BP网络预测模型的均方误差(MSE)最小、决定系数(R^2)最接近1和误差波动最小,可以更准确地反映土壤养分分级特性。 相似文献
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为了提高玉米的估产精度,以河北省中部平原为研究区域,采用CERES-Maize模型模拟2013—2018年8个典型样点玉米整个生育期的叶面积指数(LAI),将遥感反演的LAI与CERES-Maize模型模拟的LAI相结合,通过集合卡尔曼滤波(En KF)同化算法实现2013—2018年玉米主要生育时期旬尺度LAI的同化,运用随机森林回归法计算同化和未同化的LAI权重,进而建立玉米单产估测模型,对2015年53个县(区)的玉米进行单产估测和精度评价,并分析2013—2018年玉米的单产时空分布特征。结果表明,采用En KF算法对8个研究样点进行单点同化,同化LAI更符合玉米实际生长情况;将样点LAI同化值从单点尺度扩展到区域尺度,同化LAI图像减少了相邻像素间LAI陡升陡降的现象,其效果优于遥感反演的LAI;与未同化LAI构建的估测模型相比,应用同化的LAI所建的估测模型精度明显提高,R2提高了0.024 5;在2015年河北中部平原53个县(区)估产结果中,总体平均相对误差为12.11%,RMSE为371 kg/hm2,NRMSE为6.18%;河北中部平原玉米单产估测结果呈现个别年份波动、总体呈先减少后增加的年际变化特点,并呈现西部地区最高、北部和南部地区次之、东部地区最低的空间分布特征。 相似文献
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融合ARIMA模型和GAWNN的溶解氧含量预测方法 总被引：3，自引：0，他引：3
针对河流污染治理、水源管理,提出了融合差分自回归滑动平均ARIMA模型和遗传算法优化的小波神经网络相结合的河流水质预测方法。将采集的河流水质参数时间序列数据,分解为线性和非线性序列,线性数据使用ARIMA模型预测,使用最小二乘法完成了ARIMA模型参数估计。对于经过ARIMA模型处理的非线性残差数据、预测值与原始溶解氧序列之间的线性和非线性关系,采用小波神经网络（WNN）获得预测值,并采用遗传算法的选择、交叉、变异等操作优化网络参数,比传统WNN模型预测精度显著提高。ARIMA模型、小波神经网络、遗传算法优化小波神经网络（GAWNN）和未经遗传算法优化的组合模型预测平均绝对误差分别为0.29%、0.39%、0.26%、0.24%,提出的组合模型预测结果平均绝对误差约0.19%且为最小。结果表明,该组合模型优于单个模型和传统组合模型的预测结果。 相似文献
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基于GA-BP神经网络的池塘养殖水温短期预测系统 总被引：1，自引：0，他引：1
为解决传统的水温小样本非实时预测方法预测精度低、鲁棒性差等问题,基于物联网实时数据,提出了遗传算法(GA)优化BP神经网络的池塘养殖水温短期预测方法,并在此基础上设计开发了池塘养殖水温预测系统,首先采用主成分分析法筛选出影响池塘水温的关键影响因子,减少输入元素;然后使用遗传算法对初始权重和阈值进行优化,获取最优参数并构建了基于BP神经网络的水温预测模型;最后采用Java语言开发了基于B/S体系结构的预测系统。该系统在江苏省宜兴市河蟹养殖池塘进行了预测验证。结果表明:该系统在短期的水温预测中具有准确的预测效果,与传统的BP神经网络算法相比,研究内容评价指标平均绝对误差(MAE)、平均绝对百分误差(MAPE)和误差均方根(MSE)分别为0.196 8、0.007 9和0.059 2,均优于单一BP神经网络预测,可满足实际的养殖池塘水温管理需要。 相似文献
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为提高干旱区冬小麦叶面积指数（Leaf area index, LAI）遥感估算精度,以拔节期冬小麦LAI为研究对象,在对冠层高光谱数据进行一阶（First derivative, FD）、二阶（Second derivative, SD）微分预处理的基础上,计算了任意波段组合的二维植被指数（Two-dimensional vegetation index, 2DVI）和三维植被指数（Three-dimensional vegetation index, 3DVI）,通过进行与LAI之间相关性分析,寻求最佳波段组合的植被指数;利用人工神经网络（Artificial neural network, ANN）、K近邻（K-nearest neighbors, KNN）和支持向量回归（Support vector regression, SVR）算法分别建立LAI估算模型,并进行精度验证。结果表明：任意波段组合的植被指数与LAI相关性均显著提高,尤其是基于一阶微分预处理光谱的FD-3DVI-4（714 nm, 400 nm, 1 001 nm）相关系数达到0.93（P<0.01）,且最... 相似文献
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BP神经网络与GA-BP农作物需水量预测模型对比 总被引：2，自引：0，他引：2
农作物需水量预测是制定合理灌溉制度的重要依据.针对BP神经网络的不足,利用遗传算法(GA)具有全局搜索能力强的特点,建立基于GA-BP神经网络的农作物需水量预测模型.以广州辣木农庄试验田农作物作为研究对象,结果表明:基于BP神经网络农作物需水量预测模型测试集均方误差和确定性系数分别为0.037和0.648;GA-BP神经网络农作物需水量预测模型测试集均方误差和确定性系数分别为0.013和0.882,GA-BP农作物需水量预测模型收敛速度、确定性系数和性能均优于BP农作物需水量预测模型. 相似文献
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为提高蛋鸡产蛋率预测效果,采用改进神经网络算法。首先依据神经网络误差与动态因子来优化神经网络权值,神经网络自适应学习速率在算法运行前期较大从而加快学习,后期迅速减小,加速收敛,减小误差,提高网络训练精度;接着神经网络的激活函数采用修正线性激活函数ReLu,使得计算速度加快;然后建立预测模型以及产蛋率预测评价指标;最后给出蛋鸡产蛋率预测流程。试验仿真显示:本文算法对蛋鸡产蛋率预测接近实际值,相关系数相比SVM、ELM、NN、PSONN、ACNN分别提高0.58%、0.48%、0.40%、0.28%、0.23%,均方误差相比SVM、ELM、NN、PSONN、ACNN分别减少5.89%、4.92%、3.93%、2.67%、1.81%,优于其他算法,为蛋鸡产蛋率预测提供新的思路与方法。 相似文献