城市綠地智能化灌溉系統(tǒng)研究.pdf

1、水是生命之源，是人類生存和社會(huì)發(fā)展不可缺少的基本條件，水資源短缺、供水不足，已成為全球性問題。我國(guó)水資源形勢(shì)尤為嚴(yán)峻，人均水資源占有量不足世界的1/4，居世界第109位。全國(guó)670個(gè)城市中，有400多個(gè)城市不同程度缺水，其中108個(gè)嚴(yán)重缺水。綠地系統(tǒng)不僅具有美化城市、提高城市品質(zhì)、改善城市環(huán)境等多方面功能，而且還能成為城市居民游玩、休憩的場(chǎng)所。隨著人民生活水平的提高，我國(guó)政府對(duì)城市綠地的建設(shè)越來越重視，在今后一段時(shí)期內(nèi)我國(guó)城市綠化覆蓋率

2、將大幅提高，城市綠地面積會(huì)迅速增加。然而綠地面積的增加必然會(huì)導(dǎo)致綠地灌溉方面需水量的大幅增加。要使城市綠地灌溉發(fā)展適應(yīng)城市發(fā)展的需要，最有效的辦法就是采取先進(jìn)的節(jié)水灌溉模式，以精確化，智能化灌溉系統(tǒng)進(jìn)行精量灌水，取代目前普遍存在的粗放式灌水。
　　 本文工作主要有兩部分，首先建立GA-BP網(wǎng)絡(luò)模型預(yù)測(cè)參考作物蒸騰量ET0，并對(duì)預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行分析，然后利用公式計(jì)算土壤計(jì)劃濕潤(rùn)層含水量，并將其與冠氣溫差相結(jié)合建立灌水量和灌水日期的模糊

3、決策系統(tǒng)，以達(dá)到對(duì)作物適時(shí)、適量灌溉的目的。
　　 建立網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)模型，首先需要確定BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，本文對(duì)影響參考作物蒸騰量的各種氣象因素進(jìn)行隨意組合作為網(wǎng)絡(luò)的輸入量，采用參考作物蒸騰量ET0作為輸出量，并利用基于黃金分割原理的前向神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)隱含層節(jié)點(diǎn)數(shù)的優(yōu)化算法來確定隱含層節(jié)點(diǎn)數(shù)。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)確定后，采用遺傳算法(GA)優(yōu)化BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的連接權(quán)值，并用2001年、2002年北京地區(qū)的氣象數(shù)據(jù)和PM ET0對(duì)其進(jìn)行訓(xùn)練，建立GA

4、-BP網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)模型。利用訓(xùn)練好的GA-BP模型預(yù)測(cè)2003年北京地區(qū)的參考蒸騰量，然后將各種不同輸入量的預(yù)測(cè)結(jié)果與PM ET0進(jìn)行對(duì)比分析。其分析結(jié)果表明本文所建GA-BP預(yù)測(cè)模型僅需選用日序數(shù)、平均氣溫、風(fēng)速和日照時(shí)數(shù)四項(xiàng)園子作為輸入量，就可快速獲得較高精度的預(yù)測(cè)參考蒸騰量，對(duì)于氣象資料不全時(shí)，參考蒸騰量的預(yù)測(cè)具有一定的指導(dǎo)意義。
　　 本文首先用計(jì)劃濕潤(rùn)層平均含水量和冠氣溫差為輸入量，灌水系數(shù)為輸出量建立模糊決策系統(tǒng)，對(duì)灌水