山东省农产品物流网络的整合化运作框架

农产品物流网络是指多个农产品物流中心统一布局、合理分工、相互衔接为节点而形成覆盖一定区域范围内的网络,高效快捷的农产品物流网络的支持是发展农产品物流的重要保证.构建"五大区域物流基地、四大物流系统、一主两辅多点的外贸物流体系"的物流网络框架,是符合山东省农业产业化、实际促进农业物流快速发展的有效策略.     

林区瞭望塔布局与优化设计

【目的】为优化林区瞭望塔布局与建设时序,提高瞭望塔网络建设效率。【方法】以北京郊区某林场为实验点,针对瞭望塔网络建设的空间性、阶段性和动态性等特点,设计基于顶点法的最大监测面积模型(Max-MAM),利用Greedy算法求解近似最优布局方案;设计基于熵权法的动态多属性建设时序模型(DMACTSM),求解近似最优布局方案下的综合最优建设时序。【结果】顶点法共提取到38个备选点;用Max-MAM优选出最优布局方案■,可使瞭望塔网络的监测覆盖面积最大,约71.47%;用DMACTSM模型获得最优建设时序为a_(29)、a_(26)、a_(12)、a_6、a_(36)和a_(18),可使瞭望塔网络建设过程中综合效益最优。【结论】Max-MAM和DMACTSM能够调整建设时序,解决建设时序最优问题,结合地理信息系统(GIS)实现瞭望塔网络布局优化;调整后的建设时序在增长监测面积、交通、坡度、已有建筑情况等方面综合最优。图6表3参16     

基于粒子群优化算法的三维无线传感器网络覆盖增强方法

针对目前三维无线传感器网络覆盖增强中感知模型不能准确描绘节点的感知性能、覆盖增强算法收敛性不佳等问题,将节点的感知半径融合到现有三维有向感知模型中,提出一种更符合实际感知性能的三维锥体有向感知模型,并推导出节点在二维平面投影的边界条件;将覆盖增强过程分解为俯仰角优化和节点位置优化这2个阶段,并推导出最优俯仰角,从而得出单个节点的最大覆盖范围,进而提高无线传感器网络的覆盖率;将粒子群优化算法引入到三维无线传感器网络覆盖增强中,来优化所有节点的位置信息,进一步改善无线传感器网络的覆盖率。仿真试验结果表明,该方法可有效提升无线传感器网络的覆盖率。     

基于农田环境的无线传感器网络节点部署分析

传感器节点能量的消耗和电池电压的降低,会影响节点信息的传输距离和传输质量。根据洪泽湖农场麦田中的实测试验数据,分析节点放置高度、电池电压、有效传输距离与接收信号强度指示之间的关系,最终得出节点部署时的单节点有效传输距离范围。进一步讨论对某一监测区域面积全覆盖时,采用蜂窝网格方式所需部署节点的最少个数,并得出所求节点个数能覆盖的最大面积。     

能量高效的事件驱动型大规模农业监测WSNs协作式传输策略

针对农作物分布广泛、农业环境恶劣的特点,利用协作式多输入多输出技术具有的低能耗、高可靠特性,结合事件驱动型农业监测的无线传感器网络,提出了能量高效的基于空时分组码的多跳协作式多输入多输出传输策略。该策略建立了包括节点剩余能量、最优跳距等因素的综合多跳路由;此外,还建立了精确的能耗模型,确定了满足网络最小能耗时的协作节点个数和最优跳距。仿真结果表明,通过能耗模型求出的最优跳距和协作节点个数减少了能量消耗;同现有的无线传感器网络中具有能量效率和事件聚类的自适应路由协议相比,提出的传输策略能显著地提高能量有效性和延长网络寿命。     

基于改进蚁群算法的智慧农业无线传感器网络路由优化研究

为了提高智慧农业无线传感器网络路由的生存时间,节点能量消耗相对均衡,采用改进蚁群算法。首先建立无线传感器网络模型和约束条件;接着通过消耗能量预测节点传输能力,剩余能量、过载区域以及覆盖冗余度构成适应度函数;然后改进蚁群算法,包括基于最佳路径的目标函数值信息素分配策略,二点交叉算子对信息素分配策略对应的任意2个网络节点序列进行优化;最后给出无线传感器网络路由优化流程。试验仿真显示本研究算法使无线传感器网络路由的节点间剩余能量差异性最小,网络生存时间较长,不同节点数接收数据包平均剩余能量较多。     

基于混合遗传算法的农产品物流网络优化模型

为了解决生鲜农产品物流配送系统的优化问题,考虑生鲜农产品保质期短的特点,结合农产品物流配送网络模型的整体优化思路,建立了基于混合遗传算法的冷链物流网络优化模型。该最优模型以物流网络的总运行成本为目标,引入碳税政策来分析碳税对总成本和碳排放的影响,证明碳税政策可以有效减少农产品物流网络中的CO2排放。通过实际案例分析获得的仿真结果表明,该模型为农产品物流企业提供了绿色环保的位置分配方案。     

基于PCA-PP模型的暗管布局综合效益评价

分析了设施盐渍土壤不同暗管布局方案对耕层土壤盐分质量分数、番茄产量、番茄品质及暗管建设成本的影响。结果表明,暗管布局越密,耕层土壤盐分降幅越大。在暗管间距6 m、埋设深度0.4 m方案下番茄的综合品质最佳。基于PCA-PP模型的评价结果显示,暗管间距6 m、埋深0.6 m为综合效益最优的暗管布局方案。     

基于PCA-PP模型的暗管布局综合效益评价

分析了设施盐渍土壤不同暗管布局方案对耕层土壤盐分质量分数、番茄产量、番茄品质及暗管建设成本的影响。结果表明,暗管布局越密,耕层土壤盐分降幅越大。在暗管间距6 m、埋设深度0.4 m方案下番茄的综合品质最佳。基于PCA-PP模型的评价结果显示,暗管间距6 m、埋深0.6 m为综合效益最优的暗管布局方案。     

面向农业观光服务的无线传感网节点布局优化

[目的]探讨面向农业观光园区分布式服务的无线传感器网络节点布局优化方案,为提高农业观光园区服务质量及提升游客游园体验提供依据.[方法]利用社会力模型结合观光园区规划信息,采用Anylogic行人仿真平台获取游客在园中的空间分布数据,用传统K-means算法和改进K-means算法分别对游客空间分布数据进行聚类分析,并根据节点优化布局评价指标,计算节点最优位置.[结果]采用传统K-means算法和改进K-means算法对选取的12组游客空间分布数据进行单日游客聚类分析得到两组节点位置;改进K-means算法聚类得到的节点最终位置对节点被接入次数的均衡效果均优于传统K-means算法,其节点被接入次数均方差的均值降低约41.8%.因此,改进K-means算法更适合运用于观光园区节点的布局优化,得到的节点最终位置即为该观光园区节点最优位置.[建议]在面向农业观光服务的混合型无线传感器网络建设中,应基于社会力模型预估游客空间分布,实现观光服务优化;通过合理部署节点位置,延长融合智能设备的混合型无线传感器网络生存时间;更好地打造面向游客服务、整合移动智能设备的农业物联网系统.     

水下无线传感器网络节点覆盖及其自定位

节点自定位技术是水下无线传感器网络应用的关键技术之一,较高的覆盖概率能够提高节点自定位的精度。节点定位精度受到很多因素的影响,本文通过采用感知概率模型模拟传感节点测量概率分布模型,再对覆盖概率较高的传感器节点进行定位误差迭代,最后采用遗传算法对定位误差进行优化。仿真结果表明,覆盖概率受感知半径和迭代次数影响,定位误差受信标节点密度影响,采用遗传算法的优化能够实现水下传感器节点的自定位精度。     

基于旋跳自漂移修正的WSN网络信号源定位算法

为解决移动无线传感网在部署过程中存在信号源定位困难、数据链路防抖动性能差及信号上传带宽受限等难题,提出了一种基于旋跳自漂移修正机制的超高速移动WSN网络信号源定位算法.首先,考虑到区域内锚节点具有的信号源稳定特性,依据信号强度和跳数的逆向关系,构建信号强度-节点跳数强度搜寻方法,实现了信号源的定位,并从中选取性能最佳的区域节点;随后,基于移动无线传感网节点在高速移动过程中存在的频率漂移,计算锚节点跳数漂移误差,通过修正锚节点间物理差的方式来提高节点的覆盖能力,降低区域节点对区域外信号源的频率干涉覆盖现象,从而提升信号上传带宽;最后,考虑到sink节点具有的中央控制特性,通过sink节点控制来建立锚节点粒子群移动模型,使用周期递归的方式消除移动过程中锚节点移动性过高带来的频率及坐标抖动难题,进一步降低了信号源定位过程中的误差.仿真实验表明,在复杂网络条件下,与当前移动WSN网络定位中常用的超混沌偏移修正定位算法、螺旋递归自适应定位算法和逐次跌跳收敛定位算法相比,本文算法具有更高的定位精度与信号上传带宽性能,且相应的定位误差更低.     

基于改进K-medoids算法的土壤墒情传感器布局优化

针对茶园土壤墒情传感器布局中传感器数量过多、数据冗余度过大的问题,采用改进的K-medoids方法,优化茶园土壤墒情传感器使用数量及部署位置。在保证茶园传感网络全覆盖的基础上,实时采集各传感节点数据;构造各传感器在不同天气条件下的时间序列数据,并运用三次样条插值法拟合成连续函数;应用谱排直法定义新的时间序列数据的距离函数替换K-medoids中的欧氏距离,将聚类中心作为最终的传感器布点;随机选取位置并采集土壤相对含水率以验证聚类中心作为传感器布点的代表性。采用改进前和改进后的K-medoids方法对2018-07—2018-08（试验Ⅰ）和2020-12（试验Ⅱ）采集的土壤墒情数据进行聚类。结果表明：1）改进的K-medoids将32个传感器减少到4个,改进前后簇中心墒情值与簇均值的相对偏差,试验Ⅰ由2.85%降到1.91%,试验Ⅱ由2.01%降到1.43%;2）改进K-medoids所得聚类中心相对含水率与试验区域平均值相近,相对偏差小于2%;3）以改进的K-medoids算法所得聚类中心作为起点的布点路径长度为82.4m,使用8个传感器,优于改进前的106.5m和10个传感器。基于...     

基于BP神经网络的油松人工林树高模型研究

通过分析比较不同算法以及不同输入层因子,构建出最佳的黄龙山区油松人工林树高预测BP神经网络模型。以陕西省延安市黄龙县44块油松人工林样地实测数据为数据源,通过对6种BP神经网络的训练方法进行训练,经过反复筛选找出最优模型并与传统胸径-树高模型作比较;最后将BP神经网络中的输入因子从2个增加到6个后,经过反复训练筛选出最优模型与2因子的BP神经网络模型作比较。结果表明:1）贝叶斯归一化（BR）算法在6种算法中表现最佳,R²和MSE分别为0.963 0和1.168;2）不同隐含层节点数的选取会对BP神经网络模型的建立产生一定的影响,BP神经网络模型的决定系数（R²）随着隐含层节点数的增加呈现先上升后下降的趋势;均方误差（MSE）呈现先下降后上升的趋势,两者都在节点数为10时有极值,此时的模型为最优模型;3）当输入因子为胸径和优势树高时,油松人工林的最优模型结构为（输入层节点数:隐含层节点数:输出层节点数为2∶10∶1）,此时BP神经网络模型对树高预测的决定系数（R²）和均方误差（MSE）分别为0.761 0和1.984 7;当输入因子为胸径、优势树高、林分密度、竞争指数、坡度和坡向时,最优模型结构为6∶10∶1,此时BP神经网络模型对树高预测的决定系数（R²）和均方误差（MSE）分别为0.844 7和1.955 7。由此得出,在建立油松人工林树高BP神经网络模型方面优化类算法要优于启发式下降算法;BP神经网络模型与传统模型相比,BP神经网络模型不需要目标方程结构,并且模拟和预测的精度均要优于传统模型;在原有BP神经网络模型的基础上再引入林分密度、竞争指数、坡度、坡向这些输入因子后所得到的新的BP神经网络模型对树高模型的建立和预测要优于原有BP神经网络模型。     

城镇应急物资储备库动态多重覆盖模型——从供需角度出发

为探讨城镇应急物资储备库布局优化问题,提出一种改进的应急物资储备库多重覆盖模型。首先,引入道路风险系数和交通满意度,在覆盖半径内需求满意度递减思想的基础上,构建满意度衰减函数;其次,针对应急物资储备库物资供应能力有限且应急救援工作是一个动态过程的特点,本研究从供需和时间维度2个角度出发,提出了城镇应急物资储备库动态多重覆盖模型;最后,通过实例验证了模型和算法的有效性。结果表明:对于情况复杂的应急救援工作,本研究构建的动态多重覆盖模型能有效提高应急物资储备库布局的科学性和实用性。     

基于WebGIS的农作物管理地理信息系统的设计与实现

结合农作物目前生产管理的现状及WebGIS技术的发展，利用WebGIS和ES的集成技术、智能推理技术和COM技术，采用B／S的三层架构，以GeoMedia WebMap作为网络地图发布平台，融合农业专家知识和肥料优化分配模型、优化灌溉模型、决策方案评价模型和作物优化布局模型，研制了农作物管理地理信息系统。     

基于RBFNN的农业环境无线传感器网络节点故障诊断方法

农业环境下无线传感器网络节点的故障率比其他民用领域的故障率要高。通过采集农业环境下无线传感器网络节点所采集的数据,并建立RBF神经网络故障诊断模型,结果表明,该模型能够比较好地基于数据对故障无线传感器网络节点进行识别。     

农业大棚分布式无线测温网络的设计

针对农业大棚室内温度测量问题,提出了一种分布式无线测温网络的设计方案。网络主要由分布测温节点、大棚中继节点和监测主节点构成,基于ZigBee技术实现无线互连。分布测温节点的设计中选用DS18B20作温度传感器、AT89C51作控制核心;大棚中继节点采用嵌入式微控制器P89LPC913作主控MCU;ZigBee射频芯片选用CC2480。结果表明,该方案稳定可靠、科学可行,能够实现对大棚内温度参数的全方位监测。