一种基于多源数据的玉米最优种植密度构建方法
技术特征:
1.一种基于多源数据的玉米最优种植密度构建方法,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种基于多源数据的玉米最优种植密度构建方法,其特征在于:在步骤s1中:所述玉米密度试验数据包括独立试验地点、作物品种、种植密度及其产量信息。
3.根据权利要求1所述的一种基于多源数据的玉米最优种植密度构建方法,其特征在于:在步骤s2中:将每项独立试验的密度梯度进行二次拟合,定义拟合曲线最高点的密度为最优种植密度opd,对应的产量为最优密度产量,此时的产量为该区域可达到的最大产量,获取每个样本的对应最优种植密度opd值;剔除无法反映真实最优种植密度opd的数据,即拟合二次函数开口向上a>0及开口向下a<0中opd为原处理中最大或最小密度的数据,统计剩余拟合结果的最优种植密度opd数据,构建最优种植密度opd数据集。
4.根据权利要求1所述的一种基于多源数据的玉米最优种植密度构建方法,其特征在于:在步骤s3中:对获得的最优种植密度opd数据进行进一步的数据清洗,采用z-score方法和iqr方法进行异常点去除和除噪声处理。
5.根据权利要求1所述的一种基于多源数据的玉米最优种植密度构建方法,其特征在于:在步骤s4中:根据研究区域的大小,选择相应的分辨率数据网格及其坐标系统,并进行土壤和气象数据的样点采集,具体步骤如下所示:
6.根据权利要求1所述的一种基于多源数据的玉米最优种植密度构建方法,其特征在于:在步骤s5中:使用lasso回归和主成分分析pca筛选与最优种植密度opd相关的协同变量,包括选取土壤容重、全氮含量和土壤酸碱度作为土壤因子,选取生育期降雨量、积温、日均最低温、平均高温和潜在蒸散量作为气象因子,选取玉米株型和生育周期时间作为作物因子,共选取10个协同变量用于随机森林模型训练,其中,玉米株型划分为紧凑型、中间型和平展型。
7.根据权利要求1所述的一种基于多源数据的玉米最优种植密度构建方法,其特征在于:在步骤s6中:基于协同变量构建机器学习模型,进行地区最优种植密度opd的空间预测制图,具体步骤如下:
8.根据权利要求7所述的一种基于多源数据的玉米最优种植密度构建方法,其特征在于:在步骤s6中:计算均方根误差rmse、相对均方根误差rrse和决定系数r2,各指标的计算公式如下:计算均方根误差rmse:
技术总结
本发明公开了一种基于多源数据的玉米最优种植密度构建方法,属于农业生产技术领域,本发明一种基于多源数据的玉米最优种植密度构建方法,从中英文文献数据库中通过关键词检索,获取玉米密度试验数据,将密度梯度与产量数据进行二次拟合,识别并处理数据中的异常值,最终筛选最优种植密度OPD数据集,根据研究区域的大小,选择相应的分辨率数据网格及其坐标系统,并进行土壤和气象数据的样点采集,筛选与最优种植密度OPD相关的协同变量,基于协同变量构建机器学习模型,进行区域最优种植密度OPD的空间预测制图,本发明解决传统插值方法中数据不符合正态分布和空间异质性强的问题,同时实现了区域高精度的OPD预测。
技术研发人员:向海涛,雷仁清,解鹏,周健民
受保护的技术使用者:中国科学院南京土壤研究所
技术研发日:
技术公布日:2024/11/28
技术研发人员:向海涛,雷仁清,解鹏,周健民
技术所有人:中国科学院南京土壤研究所
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