目錄
第1章 緒論 1
1.1 研究意義與目的 1
1.2 相關(guān)概念及說(shuō)明 3
1.2.1 我國(guó)主要栽培設(shè)施類(lèi)型 3
1.2.2 溫室大棚內(nèi)節(jié)水灌溉技術(shù) 4
1.3 溫室栽培中存在的主要問(wèn)題 6
1.4 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀與進(jìn)展 8
1.4.1 膜下滴灌的節(jié)水效應(yīng) 8
1.4.2 溫室大棚內(nèi)的微氣候環(huán)境 9
1.4.3 膜下滴灌土壤水分運(yùn)動(dòng)及水肥調(diào)控 9
1.4.4 溫室大棚內(nèi)灌溉制度 10
1.4.5 溫室作物需水規(guī)律和需水量 12
1.5 主要研究?jī)?nèi)容和方法 18
1.5.1 主要研究?jī)?nèi)容 18
1.5.2 研究方法 19
第2章 溫室作物需水量田間試驗(yàn) 21
2.1 試驗(yàn)區(qū)基本情況 22
2.1.1 試驗(yàn)溫室的結(jié)構(gòu)特性 23
2.1.2 溫室滴灌系統(tǒng)簡(jiǎn)介 24
2.1.3 試驗(yàn)作物品種 25
2.2 田間試驗(yàn)方案 25
2.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 25
2.2.2 暗管排水布置 27
2.2.3 簡(jiǎn)易測(cè)坑布置 28
2.2.4 觀測(cè)內(nèi)容及儀器布置 29
2.3 試驗(yàn)主要儀器 30
2.3.1 時(shí)域反射儀 30
2.3.2 植物生長(zhǎng)監(jiān)測(cè)儀 31
2.4 水量平衡法推求溫室膜下滴灌作物需水量 33
2.4.1 溫室滴灌系統(tǒng)灌水利用系數(shù)確定 34
2.4.2 TDR實(shí)測(cè)土壤含水量計(jì)算原理 36
2.4.3 溫室膜下滴灌土壤實(shí)際浸潤(rùn)深度計(jì)算方法 36
2.4.4 溫室番茄膜下滴灌需水量計(jì)算方法確定 37
第3章 基于PLS的溫室作物蒸騰速率預(yù)測(cè)模型 39
3.1 試驗(yàn)資料和方法 40
3.1.1 環(huán)境因子與蒸騰速率測(cè)量 40
3.1.2 快速稱(chēng)重法 40
3.2 溫室番茄蒸騰速率的變化規(guī)律 41
3.2.1 溫室番茄蒸騰速率的長(zhǎng)系列變化 41
3.2.2 溫室番茄蒸騰速率的日變化 42
3.2.3 溫室番茄蒸騰速率與環(huán)境因子間的相關(guān)性分析 43
3.3 基于PLS的溫室番茄蒸騰預(yù)測(cè)模型 46
3.3.1 偏最小二乘回歸方法簡(jiǎn)介 46
3.3.2 偏最小二乘回歸的建模步驟 50
3.3.3 溫室番茄蒸騰速率的PLS預(yù)測(cè)模型 51
3.3.4 PLS回歸模型的檢驗(yàn)與分析 54
3.4 本章小結(jié) 56
第4章 水面蒸發(fā)法需水量計(jì)算模型 57
4.1 水面蒸發(fā)和需水量的變化規(guī)律 57
4.1.1 蒸發(fā)量、需水量的變化趨勢(shì) 57
4.1.2 蒸發(fā)量、需水量的主要影響因子分析 58
4.1.3 蒸發(fā)量、需水量間相關(guān)性分析 59
4.2 水面蒸發(fā)法需水量計(jì)算模型驗(yàn)證 61
4.2.1 擬合結(jié)果 61
4.2.2 誤差分析 63
4.3 本章小結(jié) 63
第5章 作物系數(shù)法需水量計(jì)算模型 65
5.1 需水量和作物系數(shù)年變化規(guī)律分析 65
5.1.1 作物需水量 65
5 .1.2 作物系數(shù) 67
5.2 需水量和作物系數(shù)月變化規(guī)律分析 69
5.3 作物系數(shù)法需水量計(jì)算模型驗(yàn)證 74
5.3.1 擬合結(jié)果 74
5.3.2 誤差分析 74
5.4 本章小結(jié) 75
第6章 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論和MATLAB神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工具箱 77
6.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)介 77
6.1.1 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)概述 77
6.1.2 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型 78
6.1.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)激活函數(shù) 79
6.1.4 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型分類(lèi) 80
6.2 誤差反向傳播網(wǎng)絡(luò) 81
6.2.1 BP網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 81
6.2.2 BP網(wǎng)絡(luò)原理 81
6.3 Elman動(dòng)態(tài)回歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 84
6.3.1 Elman動(dòng)態(tài)同歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 85
6.3.2 Elman網(wǎng)絡(luò)原理 86
6.4 MATLAB神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工具箱 88
6.4.1 MATLAB簡(jiǎn)介 89
6.4.2 BP網(wǎng)絡(luò)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工具箱函數(shù) 91
6.4.3 MATLAB中BP網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練過(guò)程 93
6.4.4 Elman神經(jīng)岡絡(luò)工具箱函數(shù) 94
第7章 基于BP網(wǎng)絡(luò)的溫室作物需水量預(yù)測(cè)模型 97
7.1 BP網(wǎng)絡(luò)算法 97
7.1.1 BP網(wǎng)絡(luò)的限制與不足 97
7.1.2 BP網(wǎng)絡(luò)的改進(jìn)算法 98
7.2 基于L M算法的BP網(wǎng)絡(luò)溫室作物需水量預(yù)測(cè)模型 99
7.2.1 BP網(wǎng)絡(luò)層數(shù)的確定 100
7.2.2 試錯(cuò)法確定隱含層神經(jīng)元個(gè)數(shù) 100
7.2.3 網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)參數(shù)的選取 100
7.2.4 BP網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì) 101
7.2.5 樣本數(shù)據(jù)的處理 102
7.3 BP網(wǎng)絡(luò)溫室作物需水量預(yù)測(cè)模型的應(yīng)用 103
7.3.1 溫室茄子需水量預(yù)測(cè) 103
7.3.2 溫室番茄需水量預(yù)測(cè) 111
7.3.3 溫室黃瓜需水量預(yù)測(cè) 112
7.4 本章小結(jié) 113
第8章 基于Elman網(wǎng)絡(luò)的溫室作物需水量預(yù)測(cè)模型 115
8.1 Elman網(wǎng)絡(luò)模型的原理 116
8.2 Elman網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì) 116
8.3 Elman網(wǎng)絡(luò)溫室作物需水量預(yù)測(cè)模型的應(yīng)用 117
8.3.1 溫室茄子需水量預(yù)測(cè) 117
8.3.2 溫室番茄需水量預(yù)測(cè) 119
8.3.3 溫室黃瓜需水量預(yù)測(cè) 120
8.4 BP網(wǎng)絡(luò)模型和Elman網(wǎng)絡(luò)模型對(duì)比 121
8.5 本章小結(jié) 121
第9章 基于GA-BP網(wǎng)絡(luò)的溫室作物需水量計(jì)算模型 123
9.1 GA-BP網(wǎng)絡(luò)模型 123
9.1.1 BP網(wǎng)絡(luò)的不足與優(yōu)化 123
9.1.2 遺傳算法簡(jiǎn)介 124
9.1.3 遺傳算法在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)巾的應(yīng)用 127
9.2 GA-BP網(wǎng)絡(luò)在溫室作物需水量預(yù)測(cè)模型中的應(yīng)用 129
9.2.1 樣本數(shù)據(jù)的處理 129
9.2.2 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的確定 130
9.2.3 遺傳算法優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)參數(shù) 132
9.2.4 GA-BP網(wǎng)絡(luò)模型的訓(xùn)練 133
9.2.5 模型的擬合與檢驗(yàn) 134
9.3 本章小結(jié) 136
第10章 結(jié)論與展望 137
10.1 主要結(jié)論 137
10.2 創(chuàng)新點(diǎn) 139
10.3 展望 139
參考文獻(xiàn) 141