番茄三维形态结构的参数提取及模拟

为了实现番茄植株形态的三维动态重建,通过对其形态结构的周期监测与统计分析,提取番茄主茎器官的形态结构变化规律与主要模型参数。模型中形态结构的演变被看作是生长轴由于节间累积而不断的延伸,果实个数应用二项分布进行随机模拟,番茄叶子典型结构采用马尔可夫过程进行模拟,模型采用悬臂梁弯曲模型实现了叶倾角的动态模拟,并利用计算机图形学技术定义了器官的几何形状,而器官几何尺寸的变化应用贝塔（Beta）分布进行了模拟。模型实现了器官及植株的三维动态模拟并具有较高的逼真效果,器官动态生长与田间测量拟合较好。结果表明模型中引     

温室计算机分布式自动控制系统的开发

国内外温室种植业的实践经验表明，提高对温室的自动控制和管理水平可充分发挥温室农业的高效性。温室计算机分布式自动控制系统，基于对同一地区的多个温室进行群控管理的思想，由一台PC主机与多个微电脑控制装置组成的主从式分布结构，采用总线式RS-485通信网络和逐级验证的通信算法进行数据传输，通过实时读取和历史存储温室内环境参数值和报警信息来监测温室的运行情况，文章讨论的四段变温管理思想可依据专家的经验对温室内温度进行分段精确控制。经现场运行表明该系统能可靠地自动采集数据。结论及构想给出了该系统日后发展的方向。     

基于结构功能模型实现番茄植株产量优化

为了重塑番茄在环境因素控制下的生长发育过程,进而实现产量预测,基于库一源关系的结构功能互反馈模型 GreenLab,结合温室温度、湿度、光照等可控环境因子,研究了生长环境对番茄果实产量的影响.试验结果表明种植密度不影响植株的营养生长;但果实产量受季节、种植密度影响而不同,随密度增大单株产量下降,而每m2产量上升.环境因素影响植株生长过程中植株物质生产量与器官物质需求量比值Q/O的变化,从而影响坐果率,模型中可利用密度试验数据校准器官的汇源关系,进而确定其变化规律,通过分析不同环境下番茄果实对同化物的竞争水平可实现坐果定量化.     

基于修正logistic模型的番茄单个果实生长规律模拟

采集不同季节、不同密度的番茄种植试验的果实数据,结合环境(温度、湿度、光照强度)数据,建立了基于修正logistic模型的模拟番茄单个果实生长变化的动态模型.用Matlab软件拟合了模型输出与试验数据.结果表明,给定密度下不同位置的果实具有相同库容,同穗果实的直径存在线性关系,不同穗果实之间生长存在延迟.     

基于灰色预测的温室地源热泵系统温度变频调控及验证

地源热泵空调系统已是一种成熟的温室温度节能控制设备,但尚有通过改变运行方式节约能源的空间。为此,针对温室温度纯滞后、非线性、强耦合难以精确建模的特点,引入灰色预测的方法对温室温度进行建模,并设计控制器对地源热泵循环泵进行变频调控。其系统是：设计引入温室温度灰色预测的控制器,根据温度预测值和设定值之差决定地源热泵循环泵的工作频率,以确保系统合理运行,降低运行能耗。由2015年1月15日和2015年1月16日的试验表明,引入灰色预测对地源热泵循环泵进行变频调控比改造前节约了24%的能源。该方法提高了循环泵的控制品质,而且在温室温度适应范围的前提下,较好地达到了节约能源的目的。     

番茄形态结构模型参数的多目标拟合估算方法研究

对番茄生长模型参数进行准确估算是模型得以验证和面向应用的前提条件。基于番茄拓扑结构，采用非线性最小二乘优化方法，通过对植株形态数据的多目标拟合，实现模型参数的最优估计和校准。非线性最小二乘法的权值根据目标数据自动调整，使得不同量纲和不同数值范围的观测数据可以在同一水平上进行，提高了计算的精度和稳定性；另一方面用差商近似代替导数加快了算法的收敛速度。通过应用拟合优度检验，得出模型输出对观测值的拟合程度较好，说明模型合理，参数可靠。实践表明该估算方法是对模型进行验证的一个行之有效的方法。     

模糊综合评价方法在棉花稀植栽培施肥技术中的应用

在大田2．4万株／hm^2的稀植栽培条件下，对采用相同的氮磷钾配比、4个不同水平氮磷钾施用量组合处理的冀棉25，应用多因素模糊综合评价方法，从铃数、棉铃质量、衣分、子指、衣指及子棉经济系数等6个产量性状分析了不同施肥处理对棉花成铃时空分布（时间上分为：伏前桃、伏桃、早秋桃、秋桃；空间上分为：下内、下外、中内、中外、上内、上外）的影响，明确了一组最优的施肥措施。结果表明：模糊综合评价方法评价施肥措施，能全面地反映出各种方式的优劣，将其用于评价棉花农艺措施优劣上是切实可行的。     

基于结构功能模型实现番茄植株产量优化

为了重塑番茄在环境因素控制下的生长发育过程,进而实现产量预测,基于库源关系的结构功能互反馈模型GreenLab,结合温室温度、湿度、光照等可控环境因子,研究了生长环境对番茄果实产量的影响。试验结果表明：种植密度不影响植株的营养生长;但果实产量受季节、种植密度影响而不同,随密度增大单株产量下降,而每m2产量上升。环境因素影响植株生长过程中植株物质生产量与器官物质需求量比值Q/D的变化,从而影响坐果率,模型中可利用密度试验数据校准器官的汇源关系,进而确定其变化规律,通过分析不同环境下番茄果实对同化物的竞争水平可实现坐果定量化。     

基于BIGRU的番茄病虫害问答系统问句分类研究

问句分类作为问答系统的关键模块,对系统检索效率具有决定性作用。为了对番茄病虫害智能问答系统用户问句进行高效分类,构建了基于word2vec和双向门控循环单元神经网络(Bi-directional gated recurrent unit,BIGRU)的番茄病虫害问句分类模型。针对问答系统对用户问句的语义信息有较高要求的特点,首先利用word2vec将句子中的词转换为具有语法、语义信息的词向量,利用训练得到的词向量和BIGRU神经网络进行问句分类模型的训练。实验选取了2 000个番茄病虫害相关的用户问句,主要分为番茄病害和番茄虫害两类。结果表明,采用BIGRU的番茄病虫害问句分类模型,其分类准确率、召回率和准确率与召回率的调和平均值F1分别高于卷积神经网络(CNN)、K最近邻等分类算法2~5个百分点。BIGRU模型结构简单,模型训练参数较少,模型训练速度快,符合问答系统对响应时间的要求。     

温室生产系统环境控制算法综述

温室是实现作物优质高效生产的重要设施，可以在一定程度上克服传统农业难以解决的限制因素，消除对作物生长不利的环境条件，使其部分或者全部脱离外界气候条件及土壤因素的制约，达到作物高产出、高质量、高效益和工厂化生产的目标。先进温室生产系统的标志之一是可基于温室环境控制系统进行温室生产过程调控，为作物构造合适的生长环境，以提高产量，改善质量。温室生产过程性能的好与坏取决于控制算法。在检索中外文献基础上，介绍了目前控制算法的类型、存在的问题、改进措施和未来发展趋向。