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利用作物模型进行灌溉施肥决策
来源: | 作者:武汉睿农科技有限公司 | 发布时间: 2023-08-31 | 2344 次浏览 | 分享到:
灌溉的目的是什么,就是提高作物的产量和品质,就是提高农业生产的经济效益。在灌溉系统中运用水肥决策的目的是要实现对作物进行精准灌溉施肥。为此,需要解决根据土壤水分平衡和作物需水规律和水源供水能力,考虑施肥与水分的偶合关系,合理运用灌溉工程设施、农艺技术、农业机械、生物技术和农场管理等措施,精准、合理调控灌溉用水和用肥,调控土壤水分和养分以满足作物水分和养分需求。


3. 使用新的参数运行模型:采用新的参数进行计算,或者采用机器学习方法调整参数,进一步提高模型的稳定性和准确度。


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PCSE(Python Crop Simulation Environment)模型的参数调整中采用机器学习方法时需要做到以下几点:


1. 要有可靠的数据集:机器学习模型所依赖的是可靠的数据集,因此需要收集大量的准确数据集,包括环境因素、土壤性质、气象数据、作物生长等方面的数据。


2. 要进行关键特征选择:在进行数据集处理过程中,需要选取关键特征,这些特征应该能够对作物生长产生显著的影响,同时避免选取一些不相关的特征。


3. 选择合适的分析模型:需要为具体的问题选择最合适的模型和算法。例如,可以尝试使用随机森林或者神经网络模型进行回归或分类任务,具体选择以验证效果为主。


4. 训练和测试数据的划分:当使用机器学习方法修正模型时,需要将数据划分为训练集和测试集。在训练集上训练模型,并在测试集上验证模型的预测能力,来获取可接受的泛化能力。


5. 模型评估:评估机器学习模型时,需要注意评估标准的选择,避免过度拟合等问题。而PCSE的调整过程常常因数据量过少,容易出现过度拟合。


6. 参数解释和可解释性:在机器学习模型中,为了对预测结果进行解释和方便解释预测结果,需要选择具有可解释性的模型和算法。


综上所述,机器学习方法在PCSE模型参数调整中,需要充分融合实验数据和计算数据的交错,在实验中探索关键特征、验证假设,并在数据中加入更多的特征,实践过程中要注意在模型中充分反应生理机制,在训练中备足数据,充分利用PCSE固有的可视化交互分析等特点,才能得到较好的结果。


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PCSE(Python Crop Simulation Environment)是一个开源项目,提供了一种用于模拟农作物生长和管理的框架。下面是PCSE模型作物参数的调整策略:


1. 确定模型:选择适当的作物生长模型来进行模拟。PCSE支持多种作物模型,例如 WOFOST、LINTUL-PG等。


2. 准备数据:收集作物种植环境的数据,包括气象数据、土壤数据、作物栽培信息。


3. 设定参数:设置作物的初始状态、最小和最大生长通量,以及生长的时间周期等参数。在这里需要考虑从农艺角度提出的植物基础生理机制,以及针对目标作物调整参数以及确定参数的变化范围。


4. 对比观测数据和模型输出结果:使用观察数据和模型输出结果之间的比对来验证和调整模型。对比其中的差异,并分析差异背后的原因,例如巨量的水分变化或者是氮素应变。