利用 CROPWAT 8.0 对乌克兰南部灌溉条件下谷物玉米的总耗水量进行规划

Павло Лиховид, В.О. Шарій
{"title":"利用 CROPWAT 8.0 对乌克兰南部灌溉条件下谷物玉米的总耗水量进行规划","authors":"Павло Лиховид, В.О. Шарій","doi":"10.32848/agrar.innov.2023.21.7","DOIUrl":null,"url":null,"abstract":"Мета. Оцінити точність програмування сумарного водоспоживання кукурудзи на зерно програмою CROPWAT 8.0 та запропонувати калібрувальну модель для зрошуваних умов півдня України для поліпшення ефективності програмного засобу. Методи. Використано дані щодо реального водоспоживання кукурудзи на зерно, вирощуваної у польових дослідах на полях Інституту кліматично орієнтованого сільського господарства НААН у 2019–2021 рр. в рамках вивчення агротехнологічних прийомів вирощування культури. Реальну величину сумарного водоспоживання встановлено методом водного балансу. Програмовану величину встанволено методом симуляційного моделювання в програмі CROPWAT 8.0 із використанням польових метеоданих. Методами математико-статистичного аналізу було виконано порівняння реальної та програмованої величини сумарного водоспоживання кукурудзи на зерно. Запропоновано калібрування обчислень CROPWAT 8.0 шляхом регресійної моделі та штучної нейронної мережі Tiberius, що використовує алгоритм зворотного поширення помилки (тренування в 1000 епох, темп навчання 0,80). Результати. Встановлено, що чисті розрахунки в програмі CROPWAT 8.0 вимагають калібрування, оскільки середня абсолютна похибка обчислень становила 26,00%. Калібрована модель дозволила істотно (до 6,42%) знизити похибку розрахунків. Штучна нейронна мережа Tiberius показала дещо ліпший результат (похибка 5,65%). Втім, для практичних цілей регресійна калібрована модель має більше значення. Коригована модель CROPWAT 8.0 забезпечує середню якість підгону кривої (коефіцієнт детермінації 0,66), у той час як штучна нейронна мережа, вірогідно, має недолік надмірного підгону даних (коефіцієнт детермінації 0,99). Висновки. CROPWAT 8.0 може бути успішно застосований до програмування водоспоживання рослин кукурудзи у випадку коригування остаточних розрахунків. Подальші дослідження з цього напрямку дозволять визначити найбільш оптимальний коригуючий коефіцієнт моделі та забезпечити її практичне впровадження.","PeriodicalId":516696,"journal":{"name":"Аграрні інновації","volume":"60 3","pages":""},"PeriodicalIF":0.0000,"publicationDate":"2024-01-11","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":"2","resultStr":"{\"title\":\"Програмування сумарного водоспоживання кукурудзи на зерно в зрошуваних умовах Півдня України засобами CROPWAT 8.0\",\"authors\":\"Павло Лиховид, В.О. Шарій\",\"doi\":\"10.32848/agrar.innov.2023.21.7\",\"DOIUrl\":null,\"url\":null,\"abstract\":\"Мета. Оцінити точність програмування сумарного водоспоживання кукурудзи на зерно програмою CROPWAT 8.0 та запропонувати калібрувальну модель для зрошуваних умов півдня України для поліпшення ефективності програмного засобу. Методи. Використано дані щодо реального водоспоживання кукурудзи на зерно, вирощуваної у польових дослідах на полях Інституту кліматично орієнтованого сільського господарства НААН у 2019–2021 рр. в рамках вивчення агротехнологічних прийомів вирощування культури. Реальну величину сумарного водоспоживання встановлено методом водного балансу. Програмовану величину встанволено методом симуляційного моделювання в програмі CROPWAT 8.0 із використанням польових метеоданих. Методами математико-статистичного аналізу було виконано порівняння реальної та програмованої величини сумарного водоспоживання кукурудзи на зерно. Запропоновано калібрування обчислень CROPWAT 8.0 шляхом регресійної моделі та штучної нейронної мережі Tiberius, що використовує алгоритм зворотного поширення помилки (тренування в 1000 епох, темп навчання 0,80). Результати. Встановлено, що чисті розрахунки в програмі CROPWAT 8.0 вимагають калібрування, оскільки середня абсолютна похибка обчислень становила 26,00%. Калібрована модель дозволила істотно (до 6,42%) знизити похибку розрахунків. Штучна нейронна мережа Tiberius показала дещо ліпший результат (похибка 5,65%). Втім, для практичних цілей регресійна калібрована модель має більше значення. Коригована модель CROPWAT 8.0 забезпечує середню якість підгону кривої (коефіцієнт детермінації 0,66), у той час як штучна нейронна мережа, вірогідно, має недолік надмірного підгону даних (коефіцієнт детермінації 0,99). Висновки. CROPWAT 8.0 може бути успішно застосований до програмування водоспоживання рослин кукурудзи у випадку коригування остаточних розрахунків. Подальші дослідження з цього напрямку дозволять визначити найбільш оптимальний коригуючий коефіцієнт моделі та забезпечити її практичне впровадження.\",\"PeriodicalId\":516696,\"journal\":{\"name\":\"Аграрні інновації\",\"volume\":\"60 3\",\"pages\":\"\"},\"PeriodicalIF\":0.0000,\"publicationDate\":\"2024-01-11\",\"publicationTypes\":\"Journal Article\",\"fieldsOfStudy\":null,\"isOpenAccess\":false,\"openAccessPdf\":\"\",\"citationCount\":\"2\",\"resultStr\":null,\"platform\":\"Semanticscholar\",\"paperid\":null,\"PeriodicalName\":\"Аграрні інновації\",\"FirstCategoryId\":\"1085\",\"ListUrlMain\":\"https://doi.org/10.32848/agrar.innov.2023.21.7\",\"RegionNum\":0,\"RegionCategory\":null,\"ArticlePicture\":[],\"TitleCN\":null,\"AbstractTextCN\":null,\"PMCID\":null,\"EPubDate\":\"\",\"PubModel\":\"\",\"JCR\":\"\",\"JCRName\":\"\",\"Score\":null,\"Total\":0}","platform":"Semanticscholar","paperid":null,"PeriodicalName":"Аграрні інновації","FirstCategoryId":"1085","ListUrlMain":"https://doi.org/10.32848/agrar.innov.2023.21.7","RegionNum":0,"RegionCategory":null,"ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":null,"EPubDate":"","PubModel":"","JCR":"","JCRName":"","Score":null,"Total":0}
引用次数: 2

摘要

目的评估 CROPWAT 8.0 谷物玉米总耗水量编程的准确性,并提出乌克兰南部灌溉条件下的校准模型,以提高软件工具的效率。方法作为作物栽培农业技术方法研究的一部分,使用了 2019-2021 年在乌克兰国家农业科学院气候智能农业研究所田间试验中种植的谷物玉米实际耗水量数据。总耗水量的实际值通过水平衡方法确定。利用田间气象数据在 CROPWAT 8.0 中通过模拟建模确定了方案值。使用数理统计分析方法比较了谷物玉米总耗水量的实际值和编程值。建议通过回归模型和使用反向传播算法的 Tiberius 人工神经网络(训练 1000 次,学习率 0.80)对 CROPWAT 8.0 的计算结果进行校准。结果。结果发现,CROPWAT 8.0 中的纯计算需要校准,因为计算的平均绝对误差为 26.00%。经过校准的模型可以显著减少计算误差(最多 6.42%)。人工神经网络 Tiberius 的结果稍好一些(误差为 5.65%)。不过,在实际应用中,回归校准模型更为重要。调整后的 CROPWAT 8.0 模型的曲线拟合质量一般(判定系数为 0.66),而人工神经网络可能存在过度拟合数据的缺点(判定系数为 0.99)。结论在调整最终计算结果的情况下,CROPWAT 8.0 可成功应用于玉米植株耗水量的编程。该领域的进一步研究将有助于确定最佳模型修正系数,并确保其实际应用。
本文章由计算机程序翻译,如有差异,请以英文原文为准。
Програмування сумарного водоспоживання кукурудзи на зерно в зрошуваних умовах Півдня України засобами CROPWAT 8.0
Мета. Оцінити точність програмування сумарного водоспоживання кукурудзи на зерно програмою CROPWAT 8.0 та запропонувати калібрувальну модель для зрошуваних умов півдня України для поліпшення ефективності програмного засобу. Методи. Використано дані щодо реального водоспоживання кукурудзи на зерно, вирощуваної у польових дослідах на полях Інституту кліматично орієнтованого сільського господарства НААН у 2019–2021 рр. в рамках вивчення агротехнологічних прийомів вирощування культури. Реальну величину сумарного водоспоживання встановлено методом водного балансу. Програмовану величину встанволено методом симуляційного моделювання в програмі CROPWAT 8.0 із використанням польових метеоданих. Методами математико-статистичного аналізу було виконано порівняння реальної та програмованої величини сумарного водоспоживання кукурудзи на зерно. Запропоновано калібрування обчислень CROPWAT 8.0 шляхом регресійної моделі та штучної нейронної мережі Tiberius, що використовує алгоритм зворотного поширення помилки (тренування в 1000 епох, темп навчання 0,80). Результати. Встановлено, що чисті розрахунки в програмі CROPWAT 8.0 вимагають калібрування, оскільки середня абсолютна похибка обчислень становила 26,00%. Калібрована модель дозволила істотно (до 6,42%) знизити похибку розрахунків. Штучна нейронна мережа Tiberius показала дещо ліпший результат (похибка 5,65%). Втім, для практичних цілей регресійна калібрована модель має більше значення. Коригована модель CROPWAT 8.0 забезпечує середню якість підгону кривої (коефіцієнт детермінації 0,66), у той час як штучна нейронна мережа, вірогідно, має недолік надмірного підгону даних (коефіцієнт детермінації 0,99). Висновки. CROPWAT 8.0 може бути успішно застосований до програмування водоспоживання рослин кукурудзи у випадку коригування остаточних розрахунків. Подальші дослідження з цього напрямку дозволять визначити найбільш оптимальний коригуючий коефіцієнт моделі та забезпечити її практичне впровадження.
求助全文
通过发布文献求助,成功后即可免费获取论文全文。 去求助
来源期刊
自引率
0.00%
发文量
0
×
引用
GB/T 7714-2015
复制
MLA
复制
APA
复制
导出至
BibTeX EndNote RefMan NoteFirst NoteExpress
×
提示
您的信息不完整,为了账户安全,请先补充。
现在去补充
×
提示
您因"违规操作"
具体请查看互助需知
我知道了
×
提示
确定
请完成安全验证×
copy
已复制链接
快去分享给好友吧!
我知道了
右上角分享
点击右上角分享
0
联系我们:info@booksci.cn Book学术提供免费学术资源搜索服务,方便国内外学者检索中英文文献。致力于提供最便捷和优质的服务体验。 Copyright © 2023 布克学术 All rights reserved.
京ICP备2023020795号-1
ghs 京公网安备 11010802042870号
Book学术文献互助
Book学术文献互助群
群 号:604180095
Book学术官方微信