|
УДК 631.58:631.559Модель урожайности в технологии точного земледелия
Ярмоленко А.С., профессор, Прохорова Ю.С., аспирант, Белорусская государственная сельскохозяйственная академия |
Модель урожайности в работе предлагается получать по корреляционным зависимостям между урожайностью и факторами. На основе центрирования данных можно построить модель урожайности как основы дифференциального внесения удобрений при точном земледелии.
Технология точного земледелия осуществляется с оборудованием машинно-тракторных агрегатов автопилотами и системами параллельного вождения, которые позволяют свести к минимуму влияние человеческого фактора при выполнении агротехнологических операций, а также значительно увеличить производительность техники [2].
Благодаря подробному почвенному обследованию с GPS-привязкой можно определить потребность в питательных элементах, а также другие агрохимические показатели с точностью до 1 м и впоследствии составить технологическую карту для дифференцированного внесения удобрений. Для этих целей можно использовать программное обеспечение MapInfo, SSToolBox, ArcGIS и др., которое позволяет создать карту распределения основных питательных элементов в почве. Впоследствии она используется при составлении технологической карты для дифференцированного внесения удобрений [1].
Составление такой карты возможно на основе модели урожайности зерновых, устанавливающей зависимость их урожайности от соответствующих факторов. Такую модель будем строить методом линейного регрессионного анализа, использующем центрирование данных [4]. В других источниках он рассматривается как метод коллокации, например в [3].
1.Постановка задачи.
Урожайность зерновых - сигнал, который зависит от следующих факторов - исходных данных (импульсов): нормы внесения калия, фосфора, кислотность почв.
Необходимо установить зависимость сигналов от импульсов и по необходимому значению сигнала вычислить значения импульсов, то есть по требуемому значению урожайности в данной точке, рассчитать значения факторов.
Примем следующие обозначения:
- урожайность, - норма внесения калия, - норма внесения фосфора, - кислотность почвы (РН). Три последние величины - факторы, определяющие урожайность.
2.Решение задачи.
2.1. Построение модели урожайности
В данной задаче n значениям факторов соответствует n значений урожайности. Все величины центрированы и представлены в виде соответствующих разностей.
Для решения задачи необходимо иметь корреляционную матрицу как вектора факторов , так и совместную корреляционную матрицу этого вектора и урожайности . Эти матрицы можно получить статистически на основе данных.
2.2. Расчет дифференциального внесения удобрений
В соответствующей точке поля, в которой известны значения - наблюдаемые (натуральные) значения регрессоров, расчеты выполним в следующем порядке:
- задаваясь требуемым значением определяем вектор, обозначаем его через
- вычисляем разность , которая и определяет величину дифференциального внесения удобрений в данной точке поля
Δ = |
Преимущество такого подхода заключается в использовании корреляционных зависимостей для определения неизвестных параметров линейной регрессии. Для вычисления дифференциальных показателей внесения удобрений в данном алгоритме осуществляется переход к доминирующей модели.
Библиографический список - Жукова, О.А. Точность на полях. / О.А. Жукова //Агропрофи. № 3,2008. С. 12?34
- Клочков, А.В. Возможности применения курсоуказателей с системой GPS. / А.В.Клочков, А.Е.Маркевич // Белорусское сельское хозяйство: ежемесячный научно-практический журнал.:ил. № 11,2009. С. 36?43
- Мориц, Г. Современная физическая геодезия. Пер. с англ. [Текст]/Г. Мориц, - М..Недра, 1988 - 392с., библ. с.383 - 389, предм. Указ.: с.389-392
- Себер, Дж. Линейный регрессионный анализ. Пер.с англ.[Текст]/Дж.Себер - М.: Мир1980 - 452 с. , библ.с.420-449, предм указ. :с. 449-451
| |