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。我國水資源形勢尤為嚴峻，人均水資源占有量不足世界的1/4，居世界第109位。全國670個城市中，有400多個城市不同程度缺水，其中108個嚴重缺水。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、休憩的場所。隨著人民生活水平的提高，我國政府對城市綠地的建設越來越重視，在今后一段時期內(nèi)我國城市綠化覆蓋率

2、將大幅提高，城市綠地面積會迅速增加。然而綠地面積的增加必然會導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)展適應城市發(fā)展的需要，最有效的辦法就是采取先進的節(jié)水灌溉模式，以精確化，智能化灌溉系統(tǒng)進行精量灌水，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)絡模型預測參考作物蒸騰量ET0，并對預測結(jié)果進行分析，然后利用公式計算土壤計劃濕潤層含水量，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)，以達到對作物適時、適量灌溉的目的。
　　 建立網(wǎng)絡預測模型，首先需要確定BP神經(jīng)網(wǎng)絡的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，本文對影響參考作物蒸騰量的各種氣象因素進行隨意組合作為網(wǎng)絡的輸入量，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)絡隱含層節(jié)點數(shù)的優(yōu)化算法來確定隱含層節(jié)點數(shù)。網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)確定后，采用遺傳算法(GA)優(yōu)化BP神經(jīng)網(wǎng)絡的連接權(quán)值，并用2001年、2002年北京地區(qū)的氣象數(shù)據(jù)和PM ET0對其進行訓練，建立GA

4、-BP網(wǎng)絡預測模型。利用訓練好的GA-BP模型預測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測結(jié)果與PM ET0進行對比分析。其分析結(jié)果表明本文所建GA-BP預測模型僅需選用日序數(shù)、平均氣溫、風速和日照時數(shù)四項園子作為輸入量，就可快速獲得較高精度的預測參考蒸騰量，對于氣象資料不全時，參考蒸騰量的預測具有一定的指導意義。
　　 本文首先用計劃濕潤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)，對灌水