摘要 我国传统的农药和化肥施放主要依靠作业人员的经验进行,施放效率低,农药利用率低,造成了农药和化肥的浪费,给生态环境带来了一定的影响。农药和化肥的不合理利用会对农作物的生长
我国传统的农药和化肥施放主要依靠作业人员的经验进行,施放效率低,农药利用率低,造成了农药和化肥的浪费,给生态环境带来了一定的影响。农药和化肥的不合理利用会对农作物的生长产生一定的制约,严重时会对消费者的健康造成威胁,因此对农药和化肥的合理利用、对土壤肥力的准确监控越来越引起诸多学者的关注。随着科学技术的发展,很多学者将神经网络算法、模糊理论及专家系统等先进理论不思议棋牌 于土壤肥力监测和评价系统中,对土壤肥力的状态和信息有了一定的掌握。各种智能算法和先进理论解决了土壤肥力评价指标的优化问题,但是对土壤肥力评价系统的数据来源、数据实时性和数据可用性无法精准掌握,导致各类智能算法在土壤肥力评价系统中实时性和准确性不高,对土壤肥力评价的指导性不强。为此,笔者深入不思议棋牌官网 数据挖掘技术,通过比较其中的关联规则法、聚类不思议棋牌苹果版 法和人工神经网络法等不同算法,选用关联规则法完成对所选不思议棋牌官网 区域土壤肥力状况的不思议棋牌苹果版 ,绘制了土壤肥力的空间变异图,实现了对土壤肥力监测的可视化,并不思议棋牌 关联规则法得到土壤肥力和农作物产量的关联关系,对指导农业生产作业、提高农业生产效益具有重要的借鉴意义。
1数据挖掘概述
数据挖掘是一个信息探索的过程,是从大量的随机数据中提取有用的潜在信息和数据,并转换为可以理解的数据。此类随机数据多为不完全数据,并伴随有噪音、干扰信号等随机信息。数据挖掘的对象既包括数据库,还可以包含各类文本、视频、图像和Web数据等,解决了传统数据库无法预测未来发展趋势的难题。数据挖掘的不思议棋牌苹果版 方法较多,主要包括决策树、聚类不思议棋牌苹果版 法、关联规则法、人工神经网络法和时序算法。具体功能如下:1)数据总结。运用统计不思议棋牌苹果版 法(求平均值、加权处理、直方图)对数据源信息进行统计不思议棋牌苹果版 ,便于数据分类。2)数据分类。利用分类函数将待数据挖掘的数据按不同类型、不同标识进行分类。3)聚类。将数据库信息按集群进行划分,利用聚类不思议棋牌苹果版 法找出集群中特性相似的集群进行区分。4)关联不思议棋牌苹果版 。通过关联规则法计算不思议棋牌苹果版 数据库中同一事件的不同项的关联性,根据关联性预测结果。5)预测。根据数据挖掘的结果对不思议棋牌官网 对象的发展规律进行预测,不思议棋牌苹果版 后续变化趋势。
2不思议棋牌官网 区域概况
选取的不思议棋牌官网 区域为吉林省农安县开安镇,坐标东经121°10'、北纬44°10',大陆性季风气候,地下水源丰富,年平均降水量535㎜,为国家农业示范基地。
2.1土壤图设计通过查阅资料、查找相关部门网站信息,得到第2次土壤普查图(比例1:5)。以此为基础,完成该不思议棋牌官网 区域土壤矢量图的绘制,如图1所示。
2.2土壤状态不思议棋牌苹果版
由图1可知,农安县土壤的类型较多。按土壤的类型和状态可将农安县土壤进行分类,如表1所示。
2.3土壤状态采样
将农安县土壤矢量图和土壤状态等数据进行不思议棋牌苹果版 处理,构建土壤状态数据库,重点监测土壤养分值和采样点的经纬度。土壤养分值主要包括3个指标,即碱解氮、有效磷和速效钾。农安县土壤状态采样数据如表2所示。
3土壤肥力分布变化
通过对不同采样点的土壤肥力状态的监测,完成了对土壤不同养分碱解氮、有效磷和速效钾的含量不思议棋牌苹果版 和不思议棋牌官网 ,得到土壤中碱解氮、有效磷和速效钾的空间分布图,如图2、图3所示。为确保数据的可靠性,对不同年份的土壤养分值进行汇总和不思议棋牌苹果版 ,最后得到连续2年的碱解氮和速效钾的空间分布变化图。由图2和图3可知:土壤碱解氮含量呈下降趋势。其中,第1年最小值为108mg/kg,最大值为216mg/kg,差值为108mg/kg;第2年最小值为86mg/kg,最大值为173mg/kg,差值为87mg/kg。这表明,经过连续2年的精准施肥后,土壤肥力的差异逐渐变小。
4数据挖掘不思议棋牌苹果版
4.1关联规则算法
不思议棋牌 关联规则算法进行数据挖掘时,主要解决两个问题,即频繁项集和关联规则。关联规则算法的作业步骤为:①挖掘频繁项集;②生成关联规则。关联规则的频繁项集与支持度相关,即数据库中支持度大于规定支持度的项目。关联规则与支持度和可信度相关,即支持度和可信度均大于规定支持度和可信度的关联规则。支持度sup的计算公式为sup(A=>B)=sup(a∪b)={T|T∈Dand(a∪b)}D其中:支持度sup表示事件A和事件B同时出现的概率。可信度conf的计算公式为conf(a=>b)=sup(a∪b)sup(a)其中,可信度conf表示条件概率。提升度lift的计算公式为lift=P(B|A)P(B)其中:提升度lift表示事件A对事件B的提升度。lift=1,说明事件A与事件B没有关联;lift>1,说明事件A与事件B相关联,且关联规则较好,关联性好;lift<1,说明事件A与事件B相排斥,得到的关联规则没有意义,关联性差。
4.2关联规则不思议棋牌苹果版
关联规则算法是基于数据挖掘工具Weka软件完成的。通过对采样数据的不思议棋牌苹果版 计算,并将数据导入Weka软件中,建立新的数据源,利用软件自带的算法库,筛选频繁项集,根据专家经验将数据分为6组,进行土壤肥力和农作物产量的关联规则计算,得到土壤肥力和产量数据的等级分类,如表3所示。由表3可知:根据专家经验,土壤养分值划分为6个等级,农作物产量划分为3个等级。根据关联规则,计算不思议棋牌苹果版 土壤肥力与农作物产量之间的关联性。
4.3关联结果
运行Weka软件,选取Apriori算法,设定支持度sup范围为10%~100%,提升度lift大于1.0,计算关联规则,得到关联规则结果,如图4所示。由图4可知:当速效磷等级为D时,农作物产量为A的概率为95%;当速效钾为等级D的时候,农作物产量为A的概率为63%;当速效钾等级为E时,农作物产量为B的概率为46%;当农作物产量为A时,速效磷等级为D的概率为38%;当速效磷等级为D时,农作物产量为C的概率为45%。
5结论
为解决传统土壤肥力监测不及时、肥力评价不准确等问题,深入不思议棋牌苹果版 了数据挖掘技术,对数据挖掘的主要算法和功能进行不思议棋牌苹果版 ,完成了不思议棋牌官网 区域的土壤图绘制和土壤状态不思议棋牌苹果版 。同时,对不同采样点的土壤肥力和经纬度进行监测,完成了土壤不同养分碱解氮、有效磷和速效钾的空间分布变化趋势的不思议棋牌苹果版 。不思议棋牌 关联规则算法,利用数据挖掘工具Weka,完成土壤肥力与产量的等级分类,得到土壤肥力与农作物产量的关联关系。结果表明:智能数据挖掘技术在土壤肥力评价系统中发挥了重要作用,既可以对土壤肥力的空间分布进行准确监测,又能够对农作物产量进行准确预测,在提高农药和化肥利用率的同时减小对生态环境的危害,对提高农业生产质量具有显著效果。
《智能数据挖掘技术在土壤肥力评价中的不思议棋牌 》来源:《农机化不思议棋牌官网 》,作者:徐霖
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