变量施肥决策的多目标优化模型与算法  

Multi-objective optimization model and algorithm for variable-rate fertilization decision-making

作　　者：郑宇军[1] 宋琴[2] 赵福宽[2] 

机构地区：[1]中国科学院软件研究所,北京100080 [2]北京农学院生物技术学院,北京102206

出　　处：《中国科学：信息科学》2010年第S1期244-252,共9页Scientia Sinica(Informationis)

基　　金：国家自然科学基金(批准号:60773054);科技部国际科技合作项目(批准号:2008DFA11940);北京市属市管高等学校人才强教计划(批准号:PHR200907136)资助项目

摘　　要：变量决策模型和优化算法是精准农业变量作业处方生成的核心环节.文中建立了一个综合考虑作物产量、质量、能源消耗、环境影响等多个指标的变量施肥多目标优化模型,提出了一种求解此类问题的高效禁忌搜索算法,从产量最大化的初始施肥方案出发,基于最近可行解的概念进行邻域搜索,并按照质量优先的策略不断寻找和更新解集,最后得到一组非支配意义下的优化施肥方案,以提高精准农业变量施肥的决策支持能力和水平.通过对江西宜春地区油茶树变量施肥问题的案例研究,验证了模型和算法的有效性和实用性.变量决策模型和优化算法是精准农业变量作业处方生成的核心环节.文中建立了一个综合考虑作物产量、质量、能源消耗、环境影响等多个指标的变量施肥多目标优化模型,提出了一种求解此类问题的高效禁忌搜索算法,从产量最大化的初始施肥方案出发,基于最近可行解的概念进行邻域搜索,并按照质量优先的策略不断寻找和更新解集,最后得到一组非支配意义下的优化施肥方案,以提高精准农业变量施肥的决策支持能力和水平.通过对江西宜春地区油茶树变量施肥问题的案例研究,验证了模型和算法的有效性和实用性.

关 键 词：精准农业 变量施肥 多目标优化 禁忌搜索 

分 类 号：S147.2[农业科学—肥料学] S126[农业科学—农业基础科学]