[發明專利]一種農作物生長模型優化方法及裝置在審
| 申請號: | 201810877191.8 | 申請日: | 2018-08-03 |
| 公開(公告)號: | CN109033655A | 公開(公告)日: | 2018-12-18 |
| 發明(設計)人: | 鄭麗敏;鄭瑾 | 申請(專利權)人: | 中國農業大學 |
| 主分類號: | G06F17/50 | 分類號: | G06F17/50;G06Q50/02 |
| 代理公司: | 北京路浩知識產權代理有限公司 11002 | 代理人: | 王瑩;吳歡燕 |
| 地址: | 100193 *** | 國省代碼: | 北京;11 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 農作物生長 農作物 模型優化 灌水量 施肥量 生長 農作物生長過程 最小二乘算法 計算農作物 最小二乘法 數學模型 最優模型 構建 發育 調控 | ||
1.一種農作物生長模型優化方法,其特征在于,包括:
根據農作物的作物參數,構建農作物生長模型;其中,所述作物參數包括灌水量和施肥量;
根據所述農作物生長模型對應的作物參數,運用最小二乘算法,獲得農作物的最優生長模型。
2.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,所述根據農作物的作物參數,構建農作物生長模型具體包括:
將灌水量和施肥量分別為高、中、低三檔,構成農作物的9類生長模型,所述生長模型包括:中水中肥、中水低肥、中水高肥、低水中肥、低水低肥、低水高肥、高水中肥、高水低肥和高水高肥。
3.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,所述根據所述農作物生長模型對應的作物參數,運用最小二乘算法,獲得農作物的最優生長模型具體包括:
采集農作物在各生長期的作物參數以及其對應的農作物生長速率,利用最小二乘回歸原理進行分析處理,借助SPSS軟件求出農作物各生長期對應的最優的生長模型。
4.根據權利要求3所述的方法,其特征在于,所述利用最小二乘回歸原理進行分析處理,借助SPSS軟件求出農作物各生長期對應的最優的生長模型進一步包括:
設農作物的灌水量為x1,施肥量為x2,生長速率為y;將生長速率與水肥兩個因子的關系用二元二次多項式進行擬合;
建立包含交叉項的生長函數模型:
收集n組獨立觀測值,xi1,xi2,yi(i=1,2,…,n)
β0,β1,β2,β3,β4,β5是自變量和因變量之間對應的參數(利用最小二乘回歸原理,借助SPSS軟件可求出β0,β1,β2,β3,β4,β5的值);
對n個有限樣本建立多元回歸模型:
Y=Xβ+ε(ε為殘余誤差)
ε~Nn(0,σ2ln)(ε滿足正態分布)
參數的最小二乘法估計:令
各βi的最小二乘估計應該滿足:
由于Q(β0,β1,β2,β3,β4,β5)是β0,β1,β2,β3,β4,β5的非負二次式,且關于β0,β1,β2,β3,β4,β5均可微,因而根據微積分原理,是下列方程組的解:
通過整理,可用矩陣表示為:
當(X′X)-1存在時,其最小估計為:
從而得到該模型的各項系數:
β0,β1,β2,β3,β4,β5,再求得復相關檢驗R2和R,最后求得顯著性檢驗F,最終可得農作物各生長期各自對應的最優生長模型。
5.一種農作物生長模型優化裝置,其特征在于,包括:
構建模塊,用于根據農作物的作物參數,構建農作物生長模型;其中,所述作物參數包括灌水量和施肥量;
計算模塊,用于根據所述農作物生長模型對應的作物參數,運用最小二乘算法,獲得農作物的最優生長模型。
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