设施光环境调控模型研究及其建模软件开发

发布时间：2021-11-18 00:32

　　光照是作物生长发育的必备条件,由于受设施条件和自然环境约束,设施光照难以满足作物生长需求。人工补光技术可有效改善设施作物生长光环境,提高作物光合作用效率,已成为光环境调控的重要手段。在人工补光过程中,光环境调控目标值决定调控效率,其模型研究具有重要意义。现有光环境调控目标值模型,在建模方法上,未考虑作物不同生长时期光合需求的差异,无法应用于作物全生长期光环境调控;在调控方式上,主要以光饱和点为调控目标,调控效率低且易造成补光过量;在推广应用上,未形成通用的建模流程,无法满足多类设施作物的调控需求。针对上述问题,本文研究环境因子关联的全生长期光合速率建模方法、高效调控目标值获取方法,集成建模方法并开发建模软件工具,为面向多类设施作物的光环境高效调控提供新的思路。本文主要研究内容和结论如下:（1）基于多种群遗传支持向量机的全生长期光合速率建模方法。以设施黄瓜为例,通过全生长期光合速率试验获取不同生长时间,环境因子下光合速率样本,以支持向量机为非线性回归算法,并利用多种群遗传算法优化支持向量机结构参数,建立了黄瓜全生长期光合速率模型,异校验结果表明,模型预测值与实测值决定系数为0.998,平... 

【文章来源】：西北农林科技大学陕西省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

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【学位级别】：硕士

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图 3-2 LI-6800XT 光合作用测量系统Fig. 3-2 LI-6800XT Photosynthesis measurement system系统配备温度控制模块、CO2浓度模块和光源模块，辅助苏打管、验测量过程中，可通过分析器灵活调节密闭叶室中各项环境参数，叶片光合作用中各项指标的测量。其次，测量系统具有强大的数据测光合数据自动生成光响应曲线，并通过主机图形界面直观显示，看。此外，测量系统在实现相关环境参数和生理参数测量基础上，取光饱和点、光补偿点、暗呼吸速率等重要光合能力指标，更为全性。最后，该测量系统支持自动测量，且具有高效、便携的特点，的光合测量。综上所述，本文选取 LI-6800XT 光合测量系统进行光验主要步骤试验设备连接备连接规范完成仪器各电缆线和管道的硬件连接。检查化学药品管

图 3-3 环境参数设置界面Fig. 3-3 Environmental parameter setting interface（4）点击 Log Files 标签，设置记录文件和记录选项。测量设置用于选择光合测定方式，记录选项用于记录所需测量参数，本试验记括 CO2浓度、温度、光子通量密度、相对湿度、气孔导度和净光合速率。测量如图 3-4 所示。

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于蚁群算法的室内可见光高精度三维定位系统[J]. 吴兴邦,文尚胜,华珺.  光子学报. 2017(12)
[2]基于改进支持向量机的微网负荷预测方法及其仿真分析[J]. 徐建军,张延福.  自动化技术与应用. 2017(03)
[3]葡萄光合作用光响应曲线拟合模型比较研究[J]. 白云岗,刘洪波,张江辉,冯杰,丁平.  节水灌溉. 2016(09)
[4]基于模拟退火遗传算法的交直流系统无功优化与电压控制研究[J]. 黄俊辉,汪惟源,王海潜,李海坤.  电力系统保护与控制. 2016(10)
[5]基于改进型鱼群算法的番茄光环境调控目标值模型[J]. 胡瑾,闫柯,何东健,张海辉,辛萍萍,陶彦蓉.  农业机械学报. 2016(01)
[6]融合叶绿素含量的黄瓜幼苗光合速率预测模型[J]. 张海辉,陶彦蓉,胡瑾.  农业机械学报. 2015(08)
[7]基于BP神经网络算法的温室番茄CO2增施策略优化[J]. 张漫,李婷,季宇寒,沙莎,蒋毅琼,李民赞.  农业机械学报. 2015(08)
[8]基于遗传算法的番茄幼苗光合作用优化调控模型[J]. 胡瑾,何东健,任静,刘翔,梁岩,代建国,张海辉.  农业工程学报. 2014(17)
[9]温室环境信息智能化管理研究进展[J]. 李萍萍,王纪章.  农业机械学报. 2014(04)
[10]基于无线传感器网络的温室光环境调控系统设计[J]. 胡瑾,樊宏攀,张海辉,周庆珍,梁岩,刘正道,刘翔.  农业工程学报. 2014(04)

博士论文
[1]基于作物光合需求的设施光环境调控方法与技术研究[D]. 胡瑾.西北农林科技大学 2016

硕士论文
[1]基于Qt的水流量装置测控软件开发[D]. 张子磐.天津大学 2016
[2]基于WSN的温室调光系统监控终端设计[D]. 代建国.西北农林科技大学 2015



本文编号：3501864