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专利号: 2017101167462
申请人: 淮阴师范学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种构建冬季晴天时温室二氧化碳浓度预测模型的方法,其特征在于,包括以下步骤:S1:以等时间间隔 采集温室的温度和CO2浓度数据,获取温度和CO2浓度的时间序列数据;

S2:按自然日对所述S1中获取到的温度和CO2浓度的时间序列数据进行分割,从分割后的温度和CO2浓度的时间序列数据中随机选择部分数据用于建模,称为数据集RA,剩余数据用于检验模型,称为数据集RB;

S3:使用滑动时间窗口分别从所述RA和所述RB中的温度和CO2浓度的时间序列数据中提取数据以构建数据集A和数据集B;

S4:根据所述数据集A构建温度动态变化预测模型M1;

S5:根据所述数据集A中的夜晚数据和所述M1构建作物有氧呼吸和土壤呼吸二氧化碳释放速率预测模型M2;

S6:根据所述数据集A中的白天数据和所述M2构建作物净光合作用消耗二氧化碳速率的预测模型M3;

S7:根据所述M1、所述M2和所述M3构建冬季晴天时温室二氧化碳浓度预测模型M4。

2.根据权利要求1所述的构建冬季晴天时温室二氧化碳浓度预测模型的方法,其特征在于,在所述S3中,在构建所述A和B时,滑动时间窗口的宽度设为3,滑动步长设为1,窗口内

3个数据的采集时间点分别以 、和 表示,距现在的时间最近,距现在的时间最远, 、和 时刻的温度分别以 、和 表示,、和 时刻的CO2浓度则分别以 、 和 表示。

3.根据权利要求2所述的构建冬季晴天时温室二氧化碳浓度预测模型的方法,其特征在于,在所述S4中,所述M1为:                       

其中,所述 为所述M1预测的所述 时刻的温度℃,所述 、和 为待定系数,利用所述A和SPSS软件的非线性拟合功能计算所述 、和 ,计算所述 、和 时令所述 。

4.根据权利要求3所述的构建冬季晴天时温室二氧化碳浓度预测模型的方法,其特征在于,在所述S5中,所述M2为:            

其中,所述 为所述M2预测的所述 到所述 时刻植物有氧呼吸和土壤呼吸的平均CO2释放速率 ,所述 ,所述 、、、、、、 、 、、 为待定系数,利用所述A和SPSS软件的非线性拟合功能计算得到上述待定系数,计算上述待定系数时令所述。

5.根据权利要求4所述的构建冬季晴天时温室二氧化碳浓度预测模型的方法,其特征在于,在所述S6中,所述M3为:                              其中,所述 为所述M3预测的所述 到所述 时刻作物净光合作用所消耗CO2的平均速率 ,所述 和 为待定系数,利用所述A和SPSS软件的非线性拟合功能计算得到所述 和 ,计算所述 和 时令所述 。

6.根据权利要求5所述的构建冬季晴天时温室二氧化碳浓度预测模型的方法,其特征在于,在所述S7中,所述M4为:                          其中,所述 为所述M4预测的所述 时刻的温室CO2浓度 。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的构建冬季晴天时温室二氧化碳浓度预测模型的方法,其特征在于,在所述S2中,所述部分数据为80-95%的分割后的温度和CO2浓度的时间序列数据。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的构建冬季晴天时温室二氧化碳浓度预测模型的方法,其特征在于,在所述S1中,所述 的范围为0< ≤30min。

9.根据权利要求8所述的构建冬季晴天时温室二氧化碳浓度预测模型的方法,其特征在于,所述 为30s、1min、2min、5min或10min。

10.根据权利要求1至6或9中任一项所述的构建冬季晴天时温室二氧化碳浓度预测模型的方法,其特征在于,在所述S4之后、所述S5之前,还包含以下步骤:利用所述数据集B检验所述M1的拟合度;

和/或,在所述S5之后、所述S6之前,还包含以下步骤:利用所述数据集B检验所述M2的拟合度;

和/或,在所述S7之后,还包含以下步骤:

利用所述数据集B检验所述M4的拟合度。