[发明专利]一种基于多源信息融合的作物节水灌溉决策方法及测控系统

摘要

本发明公开了一种基于多源信息融合的作物节水灌溉决策方法及测控系统，属于农作物灌溉领域，该方法采用基于支持度函数的多源信息数据融合，将农田水分信息、作物需水信息知识库、作物蒸发蒸腾量预测信息进行多信息融合，获得最优灌溉结果输送到灌溉控制系统中，调控水泵和电磁阀的起停运作，从而实现作物节水精准灌溉。测控系统一方面用于采集农田水分信息，另一方面接收最优灌溉结果，实现精准灌溉。通过本发明的多源信息融合方法，既满足了作物生长对水分的需求，同时又达到了节水精准灌溉的目标。

主权项

1.一种基于多源信息融合的作物节水灌溉决策方法，其特征在于，包括以下步骤：采集田间水分信息和气象信息；通过田中水势与水分信息的关系，计算作物在不同生长阶段对水分的要求，即建立作物栽培过程的需水信息知识库；计算参考作物蒸发蒸腾量，继而获得实际作物蒸发蒸腾量；将实际作物蒸发蒸腾量、作物需水信息知识库分别与水分信息中的实际土壤含水量相减获得的灌溉量A和灌溉量B，进行基于支持度函数的两个不同来源的灌溉量之间的融合，从而获得最优灌溉量融合值，得出最优灌溉量决策结果；田中水势与水分信息的关系为其中SWP为田中水势，SWC为水分信息，SPP为土壤中砂粒所占的比例；所述两个不同来源的灌溉量之间支持度函数为：其中d_i(t)为基于实际作物蒸发蒸腾量与实际土壤含水量相减获得的灌溉量A，e_j(t)为基于作物需水信息知识库需水信息与实际土壤含水量相减获得的灌溉量B，i,j分别为实际作物蒸发蒸腾量和作物需水信息知识库需水信息的采集次数，1≤i；j≤N，N为水分信息、实际作物蒸发蒸腾量以及作物灌溉需水信息知识库采集次数的上限；Sup(d_i(t),e_j(t))为d_i(t)和e_j(t)两个不同灌溉量之间的支持度，K为控制支持度函数的幅度参数，β是支持度衰减因子；所述最优灌溉量融合值为其中t为采集水分信息、实际作物蒸发蒸腾量以及作物灌溉需水信息知识库的某一时刻，w_i为灌溉量A和灌溉量B之间的最优权重。