[发明专利]一种单产-气象变化系数的确定方法及系统

摘要

本发明公开一种单产‑气象变化系数的确定方法及系统，确定方法包括：获取研究对象的多组历史数据；将数据代入单产模型，得到单产函数；根据气象单产函数、各年份的实际单产数据确定目标函数；根据研究对象的不同生长期及生长地区的各气象要素数据确定各单产‑气象变化系数的约束条件；设定初始参数；根据目标函数确定目标函数的梯度函数，并判断梯度函数的范数是否小于或者等于设定的收敛精度；若是，则停止迭代；否则计算梯度函数的散度函数；根据梯度函数、散度函数及目标函数的增广函数及约束条件确定搜索范围模型；求解搜索范围模型获得最优单产‑气象变化系数。本发明的方法及系统能够快速求解单产模型中的单产‑气象变化系数。

主权项

一种单产‑气象变化系数的确定方法，其特征在于，所述确定方法包括：获取研究对象的多组历史数据，其中，一组历史数据包括某一年份的气象要素数据及与所述年份对应的实际单产数据；将多组所述气象要素数据代入所述研究对象的单产模型，得到分别与所述年份对应的单产函数；根据所述气象单产函数、各年份的所述实际单产数据确定目标函数；根据所述研究对象的不同生长期及生长地区的各所述气象要素数据确定各所述单产‑气象变化系数的约束条件；设定初始参数，其中，所述初始参数包括：所述单产‑气象变化系数的初始值x0，搜索半径的初始值T0、搜索半径的上界Tmax、最大迭代次数N、收敛精度、第一逼近参数η1、第二逼近参数η2、第一比例系数α1和第二比例系数α2，其中，0＜α1＜1＜α2，0＜η1＜η2＜1，k＝1，k表示当前迭代次数，1≤k≤N；根据所述目标函数确定所述目标函数的梯度函数，并判断所述梯度函数的范数是否小于或者等于设定的所述收敛精度；如果所述梯度函数的范数小于或等于设定的所述收敛精度，则停止迭代，所述单产‑气象变化系数的最优解为所述单产‑气象变化系数的初始值，结束计算；如果梯度函数的范数大于设定的所述收敛精度，计算所述梯度函数的散度函数；根据所述梯度函数、所述散度函数及所述目标函数的增广函数及所述各单产‑气象变化系数的约束条件确定搜索范围模型；求解所述搜索范围模型，获得试探步长Sk，其中，S表示试探步长，Sk表示第k次迭代的试探步长；根据所述试探步长Sk确定所述目标函数的真实下降量与所述增广函数的预测下降量的下降量比值rk，rk表示第k次迭代的下降量比值；比较所述下降量比值rk与所述第一逼近参数η1、所述第二逼近参数η2的大小关系；当所述下降量比值rk小于所述第一逼近参数η1时，根据公式：Tk+1∈(0,α1Tk)更新搜索半径，其中，Tk表示第k次迭代的搜索半径，返回继续求解所述搜索范围模型；当所述下降量比值rk满足条件：η1≤rk≤η2时，判断是否满足条件：k＜N；如果k＝N，则xk＝xk‑1+sk，结束计算，其中，x表示单产‑气象变化系数，xk表示第k次迭代的单产‑气象变化系数；如果k＜N，则根据所述试探步长更新所述目标函数，令k＝k+1，根据公式：Tk+1∈(α1Tk,Tk)更新搜索半径，其中，T表示所述搜索半径，继续根据更新后的所述目标函数确定所述目标函数的梯度函数，并判断所述梯度函数的范数是否小于或者等于设定的所述收敛精度；当所述下降量比值rk满足条件：rk≥η2时，判断是否满足条件：k＜N；如果k＝N，则xk＝xk‑1+sk，结束计算；如果k＜N，则根据所述试探步长更新所述目标函数，令k＝k+1，根据公式：Tk+1∈(Tk,min{α2Tk,Tmax})更新搜索半径，继续根据更新后的所述目标函数确定所述目标函数的梯度函数，并判断所述梯度函数的范数是否小于或者等于设定的所述收敛精度。