创建BP神经网络模型利用计算机技术预测小麦白粉病流行程度

用统计方法研究多变量问题时,变量太多不但会增加计算量和增加分析问题的复杂性,而且会降低预测精确度,为了解决该问题便于应用于计算机,建立了基于主分量分析的BP神经网络模型。首先阐述了主分量分析法的原理与步骤,然后分析了河南省中原地区1990～2007年小麦白粉病病情及相关气象资料,得出影响其流行的主要分量,最后利用得到的主要分量作为BP神经网络的输入,对中原地区2008～2010年小麦白粉病流行情况进行预测,并与未进行主分量分析而建立的全要素BP网络模型进行比较。实验结果表明,该模型可以快速准确地预测小麦白粉病的流行程度,有效地减少小麦产量损失。     

小麦白粉病的灰色预测与马尔可夫链法预测的研究

 本文应用灰色系统理论,根据沙湾地区15年(1974-1988年)病情指数资料、建立了一套灰色预测GM (1、1)模型。对未来8年病情指数趋势进行研究,并用1986、1987、1988年三年资料进行验证、得到了理想的结果。预测ξ=3%将发生在1988、1990、1991、1992、1996年.ξ=4%将发生在1989、1991、1992、1994、1995年,ξ=5%是将发生在1989、1990、1991年。统统计分析指出、马尔可夫链预测值与灰色预测模型数据是相近数。     

河北省小麦白粉病发生程度的中期预测

根据全省１０个县（市）９ａ的历史资料进行归纳总结，提出小麦白粉病流行结构模型，利用３月下旬至４月中旬的气象因子（降雨量、雨日、平均相对湿度）实况值，用判别分析的方法，对当年小麦白粉病发生程度进行中期预测，经１９９３～１９９４年的应用检验，预测结果与各监测县及全省实况吻合     

小麦白粉病发生程度中长期预测研究

通过对历年调查资料的统计分析,明确了吴县市小麦白粉病发生程度与越冬区病情基数和小麦生育进程关系密切,并以此两要素组建了中长期预测模型,对１９８６ ～１９９５ 年回测,拟合率达到１００ ％ ,对１９９６ ～１９９９ 年预测,其结果与实际发生相吻合。     

基于BP神经网络模型的三江平原湿地面积预测研究

以相关资料和文献中1950-2009年的数据为依据,利用相关分析、灰色预测方法和BP神经网络模型,定量分析了三江平原湿地面积变化的影响因素,并对未来20年三江平原的湿地面积进行预测。结果表明,耕地面积、年均气温、人口数量、径流深度、相对湿度、年降水量、政策因子与湿地面积变化关系密切,可以作为BP神经网络模型的预测变量。BP神经网络模型预测2010s三江平原的湿地面积为58.58万hm2,2020s为45.86万hm2,湿地面积在未来一段时间还有减少的趋势,但减少趋势明显减缓。     

灰色BP神经网络模型在民勤盆地地下水埋深动态预测中的应用

先建立等维新患GM(1,1)模型和BP神经网络模型相耦合的灰色BP神经网络组合模型,再以民勤盆地64、65和84号井为代表,运用此模型模拟和预报石羊河下游民勤盆地的地下水埋深动态.模型精度检验表明,64、65和84号井预测值的平均相对误差分别为0.45%,0.93%,0.62%,均小于1%,符合精度要求.相比GM(1,...     

BP神经网络方法在土壤墒情预测中的应用

利用多年实测土壤水分资料和气象资料,建立了考虑多个因素如:外界气象因素及土壤特性、作物生长等对土壤墒情影响的BP人工神经网络模型。应用结果表明:所建立的模型具有较好的预测效果;用BP人工神经网络建立土壤墒情预测模型的方法是可行的。     

北京地区小麦白粉病初侵染源的研究

各种自然条件下闭囊壳越夏试验结果表明:土壤中,地面和麦茬上,麦垛顶层和底层,室外自然条件下的闭囊壳在秋苗出土前相继变成空壳;室内自然条件下,种子中以及麦垛中层的闭囊壳在越夏季节期间,子囊原生质体结构发生畸变,失去形成子囊孢子的能力。上述各种环境中的闭囊壳先后于7月中旬至9月上旬失去生活力和传病能力,均不能越夏后成为小麦白粉病的初侵染源。在小麦播种时用做过上述各种处理的闭囊壳进行隔离接种试验,试验结果进一步证实了越夏试验结论的正确性。在房山区白粉病发生严重的张坊及十渡一带山区,通过对自生麦苗和小麦秋苗感染白粉病情况的野外调查发现:海拔140m以上山区自生麦苗上的分生孢子是北京地区小麦白粉病在秋苗上的主要侵染源之一。     

基于BP模型的延河流域社会经济需水预测

以延河流域为例,运用主成分分析法筛选出影响流域社会经济需水的主要指标,并根据1980-2000年各项指标的统计数据,在Matlab平台下,采用具有自学习、自适应特点的BP神经网络模型,预测了流域在2010、2020以及2030年的社会经济需水量,以期为完善流域水资源信息系统,平衡水资源供给与需求,实现未来规划年水资源合...     

三个小麦新品系抗白粉病基因分析

 用4个具有不同毒力的小麦白粉菌生理小种,分别接种5个小麦品种(系)半双列杂交的F₁、F₂和BC₁F₁群体的幼苗离体叶段,初步鉴定出野二燕3号具有1对抗1号和11号小种的显性抗病基因;JYP-2具有2对独立的显性抗病基因,其中1对基因抗1、11和311号小种,另1对基因只抗1和11号小种;贵农21号具有2对显性抗病基因,其中1对抗311和313号小种,另1对只抗1和11号小种,这对基因与JYP-2具有的抗1和11号小种的基因是相同的。3个小麦新品系共鉴定出4对不同的抗病基因。本文还讨论了采用幼苗离体叶段接种,同一批单株接种2个以上小种,定单株编号,记载和统计的方法,在抗白粉病基因分析中的作用。     

小麦白粉病与温度的定量关系研究

温度对小麦白粉病影响试验的结果表明,此病害适宜发生的温度为15～20℃,低于10℃或高于25℃对该病有明显抑制作用。当温度高于26℃时,试验显示随着温度的升高,终止小麦白粉病病程的时间缩短,据此建立了不同温度(x)与相应终止病程的时间(y)的关系模型为y=21 900e^{-0.303 5x}(χ²=1.65<χ²_0.05,7=14.07)。同时,根据高温区病害的严重度(y)与温度(x)的试验数据,建立了其关系模型为:y=-3.00x+76.60(r²=0.922 1^**),由此计算获得了连续10 d(一个病程时间)温度为25.53℃即可终止此病害的病程。该试验结果将为小麦白粉病的越夏区划提供基础数据。     

基于随机森林模型的小麦白粉病遥感监测方法

正小麦白粉病是危害我国小麦生产的主要病害,及时高精度地监测其发生发展状况对有效制定病害防控策略十分重要。基于目测手查的传统病害调查方式,耗时费力且无法实时监测。随着空间遥感技术的发展,利用遥感开展病害监测已成为及时获取作物病害信息的重要方式。目前作物病害监测方法大致分为统计模型和物理模型,前者灵活易用、操作简单;后者能定量分析病害发生情况,但输入变量较     

Damage components of powdery mildew in winter wheat

Abastract The photosynthesis and transpiration rates of winter wheat leaves were measured at different developmental stages and at various levels of mildew infection. Even at low levels of infection, circa 4% leaf area being covered, both the assimilation and transpiration rates at light satiation were considerably reduced. Light use efficiency and dark respiration were not significantly affected. The physiological background of these effects was analysed by photosynthesis measurements at different external CO₂ concentrations. It was shown that the carboxylation resistance was increased due to mildew infection and that stomatal resistance, boundary layer resistance and transport resistance in the mesophyll were only indirectly affected.A simulation model was used to compute the consequences of these effects on daily growth rate of a winter wheat canopy at different development stages and with different levels of mildew severity. These computations show that a low infection level may result in a considerable reduction of the crop growth rate. This effect was more pronounced when the sky was clear than overcast.Samenvatting Bepalingen van fotosynthese en verdamping werden verricht bij verschillende ontwikkelingsstadia van wintertarwe, die in verschillende mate was aangetast door meeldauw. Zelfs bij vrij lage infectiepercentages (circa 4%) was er al een aanzienlijke reductie van assimilatie en verdampingssnelheid bij lichtverzadiging. Lichtbenuttingsefficiëntie en donkerademhaling werden niet significant beïnvloed.De fysiologische achtergrond van deze effecten werd onderzocht door fotosynthesemetingen bij verschillende externe CO₂ concentraties. Er werd aangetoond dat de carboxylatieweerstand werd verhoogd door meeldauwinfectie en dat de huidmondjesweerstand, grenslaagweerstand en transportweerstand in het mesofyl indirect werden beïnvloed.De gevolgen van deze effecten op de dagelijkse groeisnelheid van een wintertarwegewas in verschillende ontwikkelingsfasen en met verschillende LAI werd nagegaan met een simulatiemodel. Deze berekeningen tonen aan dat een geringe meeldauwaantasting resulteert in een aanzienlijke reductie van de groeisnelheid van het gewas. Dit effect was duidelijker bij heldere dan bij bewolkte hemel.     

小麦白粉病地理空间分布特征

依据农业部全国农业技术推广服务中心提供的1980～1998年小麦白粉病病情数据,运用地理信息系统软件Arcview3.0和地统计学工具软件GeoEAS提供的两种空间插值方法,即普通克里格法和反距离加权平均法,进行了地理空间分布特征初步分析。结果表明,小麦白粉病的主要监测指标在较大空间尺度的地理分布上存在空间自相关性。根据空间自相关性,可以用普通克里格法和反距离加权平均法生成插值图。所产生的多幅地图较合理地显示了小麦白粉病的地理空间分布格局。     

A dynamic simulation model for powdery mildew epidemics on winter wheat*

A system dynamic model for epidemics of Blumeria graminis (powdery mildew) on wheat was elaborated, based on the interaction between stages of the disease cycle, weather conditions and host characteristics. The model simulates the progress of disease severity, expressed as a percentage of powdered leaf area, on individual leaves, with a time step of one day, as a result of two processes: the growth of fungal colonies already present on the leaves and the appearance of new colonies. By means of mathematical equations, air temperature, vapour pressure deficit, rainfall and wind are used to calculate incubation, latency and sporulation periods, the growth of pathogen colonies, infection and spore survival. Effects of host susceptibility to infection, and of leaf position within the plant canopy, are also included. Model validation was carried out by comparing model outputs with the dynamics of epidemics observed on winter wheat grown at several locations in northern Italy (1991–98). Simulations were performed using meteorological data measured in standard meteorological stations. As there was good agreement between model outputs and actual disease severity, the model can be considered a satisfactory simulator of the effect of environmental conditions on the progress of powdery mildew epidemics.     

小麦白粉病预测模型的有效性评价

为全面了解现有小麦白粉病预测模型的有效性,本文收集整理了全国9个省31个县(市)46个小麦白粉病预测模型,在对其实用性、时效性和准确性评价的基础上,对其中6个模型进行了优化、简化或重建,共获得4省7市12个小麦白粉病预测模型,此研究结果对于这些模型在生产上应用提供了依据。     

陇南山区小麦白粉病流行程度预测模型

调查分析1990~2005年陇南山区小麦白粉病发生、流行资料,发现:陇南白龙江流域为小麦白粉病常发重发生区,徽成盆地为小麦白粉病易发区,西汉水流域为小麦白粉病轻发区;小麦感病品种面积、上年秋苗平均病叶率和病田率、当年早春平均病田率、上年7、10月和当年5月平均气温、当年4月和上年7、8、11月降水量与全市春季小麦白粉病流行程度相关十分显著,上年9月到次年3月平均气温和4~8月降水量与小麦白粉病流行程度呈正相关,4~8月平均气温和9月到次年3月降水量与小麦白粉病流行程度呈反相关。由此建立的预报模型,历史拟合率可达93.75%,2006年业务应用预报准确率100%。     

50个小麦生产及后备品种(系)的抗白粉病基因推导

为明确我国小麦品种(系)中抗白粉病基因的组成,利用25个不同毒性的小麦白粉菌菌株对50个小麦生产及后备品种(系)进行抗白粉病基因推导,结果表明,参试的50个小麦品种(系)中有8个小麦品种(系)对供试的25个菌株全部感病,5个品种含有抗病基因Pm8,2个品种含有Pm4a,9个品种含有Pm2+6,4个品种含有Pm2,22个品种(系)可能含有供试基因之外的其他抗性基因或新基因。此研究结果可为小麦抗病育种以及品种利用提供依据。