(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111403691.6 (22)申请日 2021.11.24 (71)申请人 南京农业大 学 地址 210095 江苏省苏州市玄武区南京农 业大学卫岗校区 (72)发明人 汤亮　符天玉　刘蕾蕾　刘兵　 朱艳　曹卫星　 (74)专利代理 机构 南京中擎科智知识产权代理 事务所(普通 合伙) 32549 代理人 韩赛 (51)Int.Cl. G06Q 10/04(2012.01) G06Q 50/02(2012.01) G06N 3/00(2006.01) G06N 7/02(2006.01)G06F 16/29(2019.01) G06V 20/10(2022.01) (54)发明名称 一种作物区域 生产力预测方法、 系统及装置 (57)摘要 本发明提供了一种作物区域生产力预测方 法， 包括获取与作物生长相关的数据； 对特定区 域内的优势种植品种的品种参数进行调试， 获得 对应的品种参数； 将土壤数据进行区域化处理； 计算作物 生长状态变量数据模拟值； 根据作物生 长状态变量数据模拟值和作物生长状态变量数 据观测值构建目标函数； 确定管 理措施数据中的 待优化参数， 并计算使目标函数最小化时的待优 化参数； 利用模糊粒子群算法计算待优化参数的 优化结果； 将 优化结果输入预测模 型中获得区域 产量预测结果。 本发明能够提升作物 生长模型与 遥感技术耦合技术在区域尺度上的运算效率， 建 立区域尺度上更准确、 更高效的产量模拟同化系 统。 权利要求书2页 说明书8页 附图5页 CN 114139790 A 2022.03.04 CN 114139790 A 1.一种作物区域 生产力预测方法， 其特 征在于， 包括如下步骤： 获取特定区域内与作物生长相关的数据， 所述数据包括气象数据、 管理措施数据、 品种 数据、 土壤数据及区域内遥感反演的作物生长状态变量数据观测值； 根据历史积累试验数据对特定区域内的优势种植品种的品种参数进行调试， 获得优势 种植品种对应的品种参数； 将所述土壤数据进行区域 化处理； 将气象数据、 管理措施数据、 调试后得到的品种参数和区域化处理得到的土壤数据输 入预测模型中得到作物生长状态变量数据模拟值； 根据所述作物生长状态变量数据模拟值和作物生长状态变量数据观测值构建目标函 数； 根据播栽方式确定管理措施数据中的待优化参数， 并计算使目标函数最小化 时的待优 化参数； 利用模糊粒子群算法计算所述待优化 参数的优化结果； 将所述优化结果输入预测模型中获得区域产量预测结果。 2.根据权利要求1所述的一种作物区域 生产力预测方法， 其特 征在于， 所述目标函数的表达式为： 其中， N为遥感观测次数， LAIrs,i为i时刻遥感反演的叶面积指数观测值， AGBrs,i为i时刻 遥感反演的地上部生物量观测值， LAIm,i为i时刻叶面积指数模拟值， AGBm,i为i时刻地上部 生物量模拟值， △2 LAIrs为遥感反演的叶面积指数观测值的标准偏差， △2 AGBrs为遥感反演的 地上部生物量观测值的标准偏差 。 3.根据权利要求2所述的一种作物区域生产力预测方法， 其特征在于， 所述将所述土壤 数据进行区域 化处理包括如下 过程： 将所述土壤数据进行正态检验和半方差结构分析， 然后利用A RCGIS软件中克里金插值 模块对土壤数据进行区域 化处理。 4.根据权利要求3所述的一种作物区域 生产力预测方法， 其特 征在于， 还 包括： 通过校验公式校验所述区域产量预测结果， 所述校验公式为： Pi为区域产量预测结果， Oi为区域产量实测结果， n为区域产量样本容 量， 为区域产量 实测结果的平均值。 5.根据权利要求4所述的一种作物区域生产力预测方法， 其特征在于， 所述预测模型为 RiceGrow模型。 6.根据权利要求5所述的一种作物区域生产力预测方法， 其特征在于， 所述利用模糊粒 子群算法计算所述待优化参数的优化结果中， 初始温度为100， 温度衰减函数的常数为 0.95， 初始粒子数为10， 迭代次数为10 。 7.一种作物区域 生产力预测系统， 其特 征在于， 包括：权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114139790 A 2生长数据获取模块， 用于获取特定区域内与作物生长相关的数据， 所述数据包括气象 数据、 管理措施数据、 品种数据、 土壤数据及区域内遥感反演的作物生长状态变量数据观测 值； 品种参数确定模块， 用于根据历史积累试验数据对特定区域内的优势种植品种的品种 参数进行调试， 获得优势种植品种对应的品种参数； 土壤数据处 理模块， 用于将所述土壤数据进行区域 化处理； 生长状态预测模块， 用于将气象数据、 管理措施数据、 调试后得到的品种参数和区域化 处理得到的土壤数据输入预测模型中得到作 物生长状态变量数据模拟值； 以及将参数优化 模块输出的优化结果输入预测模型中获得区域产量预测结果； 目标函数构建模块， 用于根据 所述作物生长状态变量数据模拟值和作物生长状态变量 数据观测值构建目标函数； 参数优化确定模块， 用于根据播栽方式确定管理措施数据中的待优化参数， 并计算使 目标函数最小化时的待优化 参数； 参数优化模块， 用于利用模糊粒子群算法计算所述待优化 参数的优化结果。 8.根据权利要求7 所述的一种作物区域 生产力预测系统， 其特 征在于， 还 包括： 预测结果校验 模块， 用于通过 校验公式校验所述区域产量预测结果， 所述校验公式为： Pi为区域产量预测结果， Oi为区域产量实测结果， n为区域产量样本容 量， 为区域产量 实测结果的平均值。 9.一种作物区域生产力预测装置， 其特征在于， 包括处理器和存储器， 所述存储器存储 有计算机程序， 所述处 理器执行计算机程序时实现如权利要求1所述的方法的步骤。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114139790 A 3