CN107301476A - 一种用农作物产量对大种植区域进行试验田划分的方法 - Google Patents

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史领
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    • G06Q10/00Administration; Management
    • G06Q10/04Forecasting or optimisation specially adapted for administrative or management purposes, e.g. linear programming or "cutting stock problem"
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    • GPHYSICS
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Abstract

本发明一种用农作物产量对大种植区域进行试验田划分的方法属于农业种植技术领域;该方法首先将种植区域划分成相等的区域,并种植相同的农作物;再统计每个区域的产量,并进行重新规划,得到规划后产量;统计规划后产量的区域数量;然后设置阈值,根据阈值规定普通田和试验田;分别计算普通田、试验田和种植区域的平均产量;按照特定公式计算产量差值;最后通过比较确定最终的阈值,进而根据最终的阈值确定普通田和试验田;本发明方法提供了一种基于农作物产量来将种植区域划分为普通田和试验田的技术手段,不仅能够保证试验田的农作物茁壮成长,而且能够使试验田的产量明显区别于普通田。

Description

一种用农作物产量对大种植区域进行试验田划分的方法
技术领域
本发明一种用农作物产量对大种植区域进行试验田划分的方法属于农业种植技术领域。
背景技术
在农业生产过程中,试验田的作用不可替代。试验田指进行农业试验的田地,即用作农业技术人员进行品种对比、肥料对比、季节对比、病虫害防治对比等项目的农田。
在大面积种植区域中,如何选取某部分区域作为试验田至关重要。如果试验田选取不恰当,农作物不能成活,或者生长受到其他干扰因素影响,试验都将以失败告终。可见,选取一块让农作物茁壮成长的田地作为试验田是十分有必要的,然而,如何界定农作物为茁壮成长,并选择试验田,还没有出现相关的技术手段。
发明内容
针对从种植区域划分普通田和试验田的技术需求,瞄准现阶段没有基于产量来进行划分的技术空白,本发明公开了一种用农作物产量对大种植区域进行试验田划分的方法,提供了一种基于农作物产量来将种植区域划分为普通田和试验田的技术手段,通过初设若干产量阈值,分别计算普通田和试验田的产量信息,基于普通田和试验田产量差值最大为原则,确定最终的产量阈值,并最终进行普通田和试验田的划分,该方法不仅能够保证试验田的农作物茁壮成长,而且能够使试验田的产量明显区别于普通田。
本发明的目的是这样实现的:
一种用农作物产量对大种植区域进行试验田划分的方法,包括以下步骤:
步骤a、将种植区域划分成相等的m×n个区域;
步骤b、在所有区域按照相同的条件种植相同的农作物;
步骤c、收获每个区域的农作物,并统计每个区域的产量f(i,j),其中,i=1,2,...,m,j=1,2,...,n;
步骤d、按照如下公式,对产量进行重新规划,得到规划后产量g(i,j)
其中,[]表示取整运算,max()表示求最大值,min()表示求最小值,k为产量等级;
步骤e、统计规划后产量g(i,j)分别为0,1,...,k时的区域数量n0,n1,...,nk
步骤f、设置阈值t,t=1,2,...,k-1,规定规划后产量为0,1,...,t的种植区域为普通田,规划后产量为t+1,t+2,...,k的种植区域为试验田;
步骤g、计算在阈值t下,普通田的平均产量试验田的平均产量
步骤h、按照如下公式计算产量差值
步骤i、比较不同阈值t下产量差值gc的大小,记录产量差值gc最大时的阈值t';
步骤j、确定规划后产量为0,1,...,t'的种植区域为普通田,规划后产量为t'+1,t'+2,...,k的种植区域为试验田。
进一步地,在步骤i中,如果出现多个相同的产量差值gc最大值,阈值t'选取任意值。
再进一步地,在步骤i中,如果出现多个相同的产量差值gc最大值,阈值t'选取最大值、最小值、中位数或平均数。
有益效果:
第一、本发明提供了一种基于农作物产量来将种植区域划分为普通田和试验田的技术手段;
第二、本发明通过初设若干产量阈值,分别计算普通田和试验田的产量信息,基于普通田和试验田产量差值最大为原则,确定最终的产量阈值,并最终进行普通田和试验田的划分,在上述技术手段下,不仅能够保证试验田的农作物茁壮成长,而且能够使试验田的产量明显区别于普通田。
第三、本发明与本申请人同日申请的另外一项发明专利《一种基于农作物产量的大种植区域试验田划分方法》相比,步骤g和步骤h采用了全新的算法,其中,步骤g不需要计算种植区域的平均产量,而步骤h的算法也更加简化,因此节省了运算时间。
附图说明
图1是每个区域农作物产量示意图。
图2是种植区域中试验田和普通田的区分结果。
具体实施方式
下面结合附图对本发明具体实施方式作进一步详细描述。
具体实施例一
一种用农作物产量对大种植区域进行试验田划分的方法,为理论实施例,包括以下步骤:
步骤a、将种植区域划分成相等的m×n个区域;
步骤b、在所有区域按照相同的条件种植相同的农作物;
步骤c、收获每个区域的农作物,并统计每个区域的产量f(i,j),其中,i=1,2,...,m,j=1,2,...,n;
步骤d、按照如下公式,对产量进行重新规划,得到规划后产量g(i,j)
其中,[]表示取整运算,max()表示求最大值,min()表示求最小值,k为产量等级;
步骤e、统计规划后产量g(i,j)分别为0,1,...,k时的区域数量n0,n1,...,nk
步骤f、设置阈值t,t=1,2,...,k-1,规定规划后产量为0,1,…,t的种植区域为普通田,规划后产量为t+1,t+2,...,k的种植区域为试验田;
步骤g、计算在阈值t下,普通田的平均产量试验田的平均产量
步骤h、按照如下公式计算产量差值
步骤i、比较不同阈值t下产量差值gc的大小,记录产量差值gc最大时的阈值t';
步骤j、确定规划后产量为0,1,...,t'的种植区域为普通田,规划后产量为t'+1,t'+2,...,k的种植区域为试验田。
具体实施例二
一种用农作物产量对大种植区域进行试验田划分的方法,为仿真实施例,包括以下步骤:
步骤a、将种植区域划分成相等的10×20个区域;
步骤b、在所有区域按照相同的条件种植相同的农作物;
步骤c、收获每个区域的农作物,并统计每个区域的产量f(i,j),其中,i=1,2,...,10,j=1,2,...,20,统计结果如图1所示,在图1中,用颜色的深浅来表示产量的高低;
步骤d、按照如下公式,对产量进行重新规划,得到规划后产量g(i,j)
其中,[]表示取整运算,max()表示求最大值,min()表示求最小值,k为产量等级,在本实施例中,k=50;
步骤e、统计规划后产量g(i,j)分别为0,1,...,k时的区域数量n0,n1,...,nk
步骤f、设置阈值t,t=1,2,...,k-1,规定规划后产量为0,1,...,t的种植区域为普通田,规划后产量为t+1,t+2,...,k的种植区域为试验田;
步骤g、计算在阈值t下,普通田的平均产量试验田的平均产量
步骤h、按照如下公式计算产量差值
步骤i、比较不同阈值t下产量差值gc的大小,记录产量差值gc最大时的阈值t',对于可能出现相同的产量差值gc最大值的情况,阈值t'选取最小值;
步骤j、确定规划后产量为0,1,...,t'的种植区域为普通田,规划后产量为t'+1,t'+2,...,k的种植区域为试验田,如图2所示,在图2中,白色种植区域表示试验田,黑色种植区域表示普通田。
执行本实施例的Matlab程序记载如下:
close all
clear all
clc
%步骤a、步骤b、步骤c
k=50;%设置产量等级
%步骤d
g=round((f-min(min(f)))/(max(max(f))-min(min(f)))*k);
%步骤e
%步骤f
%步骤g
%步骤h
for i=1:k
gc(i)=sum(n(1,1:i))*sum(n(1,i+1:k+1))*(gp(i)-gs(i))^2;end
%步骤i
kkk2=min(find(gc==max(max(gc))));
g1=zeros(hang,lie);
g2=zeros(hang,lie);
%步骤j
本发明还与本申请人同日申请的另外一项发明专利《一种基于农作物产量的大种植区域试验田划分方法》进行了对比,实现对比的Matlab程序记载如下:
close all
clear all
clc
%步骤a、步骤b、步骤c
k=50;%设置产量等级
%步骤d
g=round((f-min(min(f)))/(max(max(f))-min(min(f)))*k);
%步骤e
%步骤f
%步骤g
%步骤h
for i=1:k
gc(i)=sum(n(1,1:i))*(gp(i)-gz(i))^2+sum(n(1,i+1:k+1))*(gs(i)-gz(i))^2;
end
%步骤i
kkk1=min(find(gc==max(max(gc))));
%步骤h
for i=1:k
gc(i)=sum(n(1,1:i))*sum(n(1,i+1:k+1))*(gp(i)-gs(i))^2;
end
%步骤i
kkk2=min(find(gc==max(max(gc))));
g1=zeros(hang,lie);
g2=zeros(hang,lie);
%步骤j
%步骤j
由于得到的g为0矩阵,说明二者具有相同的效果,同时也实现了二种方法的相互验证。

Claims (3)

1.一种用农作物产量对大种植区域进行试验田划分的方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤a、将种植区域划分成相等的m×n个区域;
步骤b、在所有区域按照相同的条件种植相同的农作物;
步骤c、收获每个区域的农作物,并统计每个区域的产量f(i,j),其中,i=1,2,...,m,j=1,2,...,n;
步骤d、按照如下公式,对产量进行重新规划,得到规划后产量g(i,j)
<mrow> <mi>g</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>i</mi> <mo>,</mo> <mi>j</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <mo>&amp;lsqb;</mo> <mi>k</mi> <mo>&amp;CenterDot;</mo> <mfrac> <mrow> <mi>f</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>i</mi> <mo>,</mo> <mi>j</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>-</mo> <mi>m</mi> <mi>i</mi> <mi>n</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>m</mi> <mi>i</mi> <mi>n</mi> <mo>(</mo> <mrow> <mi>f</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <mi>i</mi> <mo>,</mo> <mi>j</mi> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> <mo>)</mo> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> <mrow> <mi>m</mi> <mi>a</mi> <mi>x</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>m</mi> <mi>a</mi> <mi>x</mi> <mo>(</mo> <mrow> <mi>f</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <mi>i</mi> <mo>,</mo> <mi>j</mi> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> <mo>)</mo> <mo>)</mo> </mrow> <mo>-</mo> <mi>m</mi> <mi>i</mi> <mi>n</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>m</mi> <mi>i</mi> <mi>n</mi> <mo>(</mo> <mrow> <mi>f</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <mi>i</mi> <mo>,</mo> <mi>j</mi> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> <mo>)</mo> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </mfrac> <mo>&amp;rsqb;</mo> </mrow>
其中,[]表示取整运算,max()表示求最大值,min()表示求最小值,k为产量等级;
步骤e、统计规划后产量g(i,j)分别为0,1,...,k时的区域数量n0,n1,…,nk
步骤f、设置阈值t,t=1,2,...,k-1,规定规划后产量为0,1,...,t的种植区域为普通田,规划后产量为t+1,t+2,...,k的种植区域为试验田;
步骤g、计算在阈值t下,普通田的平均产量试验田的平均产量
步骤h、按照如下公式计算产量差值
<mrow> <msub> <mi>g</mi> <mi>c</mi> </msub> <mo>=</mo> <munderover> <mo>&amp;Sigma;</mo> <mrow> <mi>i</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mi>t</mi> </munderover> <msub> <mi>n</mi> <mi>i</mi> </msub> <munderover> <mo>&amp;Sigma;</mo> <mrow> <mi>i</mi> <mo>=</mo> <mi>t</mi> <mo>+</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mi>k</mi> </munderover> <msub> <mi>n</mi> <mi>i</mi> </msub> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>g</mi> <mi>p</mi> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>g</mi> <mi>s</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn> </msup> </mrow>
步骤i、比较不同阈值t下产量差值gc的大小,记录产量差值gc最大时的阈值t';
步骤j、确定规划后产量为0,1,...,t'的种植区域为普通田,规划后产量为t'+1,t'+2,...,k的种植区域为试验田。
2.根据权利要求1所述的一种用农作物产量对大种植区域进行试验田划分的方法,其特征在于,在步骤i中,如果出现多个相同的产量差值gc最大值,阈值t'选取任意值。
3.根据权利要求2所述的一种用农作物产量对大种植区域进行试验田划分的方法,其特征在于,在步骤i中,如果出现多个相同的产量差值gc最大值,阈值t'选取最大值、最小值、中位数或平均数。
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