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数字灌溉中作物模型应用的研究进展
来源: | 作者:武汉睿农科技有限公司 | 发布时间: 2023-08-30 | 1432 次浏览 | 分享到:
作物模型研究进展近年来取得了显著的进展。通过采用先进的数学模型和计算技术,研究人员能够更好地理解作物生长的机制和规律。这些模型能够预测不同环境条件下作物的产量和品质,并为农业种植管理者提供基础的决策支持。此外,作物模型还能够评估气候变化对种植的影响,并提出应对策略。通过不断改进和验证,作物模型有望为农业生产提供更加科学和可持续的灌溉施肥决策的解决方案。


2. 人机协同:这种范式下,程序员会让人类专家和AI系统共同工作,以便更好地解决问题。人类专家可以提供自己的经验和知识,而AI系统则可以帮助专家分析数据和做出决策。


8、现代灌溉实用技术- 灌溉决策支持系统的设计和实现


灌溉决策支持系统的设计和实现需要完成数据采集和处理:系统需要收集农田生态环境、土壤水分、气象等数据,并对这些数据进行处理和分析。进行水分平衡分析:系统需要根据采集到的数据计算土壤水分平衡,并预测未来的水分情况。事先进行灌溉方案设计:规划决策系统的灌溉水量、灌溉时间、灌溉方式如何确定等。此时的过程需要考虑灌溉技术、作物特性和土壤类型等因素。先进的灌溉决策支持系统需要进行作物生长的数字模拟,根据气象和生长数据找出最佳施肥和灌水的时间点和施用量大小。好的决策支持系统需要提供针对不同农田的灌溉计划和建议,并根据作物水分和养分的需求进行优化调整。最终提供可视化界面:系统需要提供可视化的操作界面,方便用户进行操作和查看灌溉情况。


9、现代灌溉实用技术-作物模型发展历程


作物模型是指通过计算机模拟、数学建模等方法,对农作物的种植、生长、发育和产量等方面进行预测和仿真的工具。随着人类对粮食安全问题的不断关注,作物模型成为解决农业生产中种植、管理、资源利用等方面的关键工具。文章内介绍了作物模型发展历程的主要事件。


10、作物生长模型的历史


作物生长模型的发展可以追溯到20世纪60年代。最初的模型主要考虑光、温度、水分等生长因子对作物生长的影响,逐步发展出了基于生长物理(机理)模型的作物生长模型(例如WheatSim模型)。当时的模型往往过于复杂,数据需求量大,难以应用于实际生产。


随着计算机技术的发展,基于数据驱动的统计模型(例如CLASSIC模型)开始流行。这种模型通过样本数据拟合出一组参数,再进行预测和模拟。它相对简单、易于操作,但通常需要大量的样本数据,且准确度受到样本质量的影响。


近年来,机器学习技术的应用使得作物生长模型更加精确和智能化。


11、 面向区域的作物生长模型建立


为了更好地模拟作物在地面上的生长过程,作物模型通常要有从点模型到面模型的演化过程。点模型以单一地点的气象和土壤数据为输入、输出和该地点的作物生长状况。面模型则是以区域气象和土壤数据为输入、输出以及区域内作物的平均生长状况。介绍利用GIS进行二次开发中的几种方法。


12、机器学习方法构建作物生长数字孪生模型


采用机器学习方法可以构建作物生长数字孪生模型。其中,数字孪生模型是通过将实际作物种植时采集的各种参数,以及变量需要全部数值化,然后用计算机模拟这个数字化的系统的行为,得到与实际系统的行为相一致的虚拟系统。然后,通过将实际物理种植系统和虚拟系统进行对比,进行模型验证和模型更新。