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基于1D CNN-GRU的日光温室温度预测模型研究
引用本文:胡瑾,雷文晔,卢有琦,魏子朝,刘行行,高茂盛.基于1D CNN-GRU的日光温室温度预测模型研究[J].农业机械学报,2023,54(8):339-346.
作者姓名:胡瑾  雷文晔  卢有琦  魏子朝  刘行行  高茂盛
作者单位:西北农林科技大学
基金项目:国家重点研发计划项目(2020YFD1100602)和陕西省重点研发计划项目(2021ZDLNY03-02)
摘    要:准确预测日光温室温度是实现温室高效调控的关键,对作物生长发育具有重要意义,但因温度具有时序性、非线性及多耦合性等特征,难以实现连续、精准、长时化预测。提出了一种基于1D CNN-GRU(One dimensional convolutional neural networks-gated recurrent unit)的日光温室温度预测模型,通过温室内外监测平台获取内外环境因子,以斯皮尔曼相关系数获取相关性强特征,构造特征与时间步长的二维矩阵输入网络进行温度预测,模型在测试集上预测1~4 h后的决定系数为0.970~0.994,均方根误差为0.612~1.358℃,平均绝对误差为0.428~0.854℃,绝对值的最大绝对误差为0.856~1.959℃。并在不同清晰度指数KT下进行验证,结果表明,模型在KT≥0.5(晴)时预测效果最好,且在其他KT下模型相对误差在10%以内,可以达到温室生产所需的预测精度要求,为日光温室精准高效控温提供了重要依据。

关 键 词:日光温室  温度  预测模型  一维卷积神经网络  门控循环单元
收稿时间:2022/12/8 0:00:00

Solar Greenhouse Temperature Prediction Model Based on 1D CNN-GRU
HU Jin,LEI Wenye,LU Youqi,WEI Zichao,LIU Hangxing,GAO Maosheng.Solar Greenhouse Temperature Prediction Model Based on 1D CNN-GRU[J].Transactions of the Chinese Society of Agricultural Machinery,2023,54(8):339-346.
Authors:HU Jin  LEI Wenye  LU Youqi  WEI Zichao  LIU Hangxing  GAO Maosheng
Institution:Northwest A&F University
Abstract:
Keywords:solar greenhouse  temperature  prediction model  one-dimensional convolutional neural networks  gated recurrent unit
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