基于PCA优化—BP神经网络算法的农田土壤养分评价
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  • 英文篇名:Farmland Soil Nutrient Evaluation Based on PCA Optimization-BP Neural Network Algorithm
  • 作者:宛恒 ; 任文裕 ; 周慧平 ; 杨树青 ; 胡睿琦 ; 刘月
  • 英文作者:WAN Heng;REN Wen-yu;ZHOU Hui-ping;YANG Shu-qing;HU Rui-qi;LIU Yue;Water Conservancy and Civil Engineering College,Inner Mongolia Agriculture University;Inner Mongolia Autonomous Region Water Resources and Hydropower Survey and Design Institute;Inner Mongolia Hengyuan Water Conservancy Engineering Corporation;University of Technology Sydney,Centre for Artificial Intelligence;
  • 关键词:主成分分析(PCA) ; BP神经网络 ; 膜下滴灌 ; 土壤养分评价
  • 英文关键词:Principal Component Analysis(PCA);;BP neural network;;drip irrigation under mulch;;soil nutrients evaluation
  • 中文刊名:JSGU
  • 英文刊名:Water Saving Irrigation
  • 机构:内蒙古农业大学水利与土木建筑工程学院;内蒙自治区水利水电勘测设计院;内蒙古恒源水利工程有限公司;悉尼科技大学人工智能中心;
  • 出版日期:2019-05-05
  • 出版单位:节水灌溉
  • 年:2019
  • 期:No.285
  • 基金:国家自然科学基金重点项目(51539005);; “十二五”国家科技支撑计划项目(2014BAD12B03)
  • 语种:中文;
  • 页:JSGU201905003
  • 页数:7
  • CN:05
  • ISSN:42-1420/TV
  • 分类号:15-20+30
摘要
为达到对膜下滴灌土壤养分综合评价的目的,采用描述性统计分析、主成分分析(Principal Component Analysis,PCA)和Back Propagation(BP)神经网络方法对通辽市科左中旗农田土壤养分进行评价,结合单因子指数法,并与传统方法中运用最广的模糊数学综合评价结果进行对比分析。依据《全国第二次土壤养分分级标准》,经实测数据验证,结果表明:2015年和2016年科左中旗农田土壤养分综合评价良好;将PCA与BP神经网络相结合的方法运用到解决土壤学问题中,可获得客观的结果;经检验PCA与BP神经网络模型相结合的评价方法适用于因子多且复杂、精度要求高的样本。将PCA与BP神经网络相结合既可以解决信息过多、分析困难的问题,又可以降低模糊性、减少精度下降,将各自优点有效的联系在一起,相较传统方法可以更加科学合理、准确有效地对土壤养分进行综合评价。
        In order to achieve the comprehensive evaluation of soil nutrient under drip irrigation,by using descriptive statistical analysis,Principal Component Analysis( PCA) and BP neural network,the soil nutrient with drip irrigation under mulch was evaluated in Kezuo Zhong county of Tongliao city. In combination with the single factor index method,the evaluation result was compared with that of the traditional most widely used fuzzy comprehensive evaluation method. According to the second national soil nutrient grading standard and verification with measured data,the results of this study showed that the comprehensive evaluation of soil nutrients in the farmland of kezuo zhong county was good in 2015 and 2016; more objective results could be obtained when the method of combining PCA and BP neural network was applied to solve soil science problems; the evaluation method combining PCA and BP neural network model was suitable for samples with multiple factors,complex and high precision requirements; the combination of PCA and BP neural network could not only solve the problem of too much information and difficult analysis,but also reduce the fuzziness and accuracy,and effectively link their advantages together. Compared with traditional methods,it is more scientific,reasonable,accurate and effective to comprehensively evaluate soil nutrients.
引文
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