基于高斯曲率最大化的蓝莓温室光照与CO_(2)综合调控策略

针对目前温室光照、CO_(2)调控效益不高等问题,提出了一种基于高斯曲率最大化的蓝莓温室光照和CO_(2)综合调控策略。首先通过采集不同温度、光照强度、CO_(2)浓度嵌套下的蓝莓净光合速率,建立不同温度下包含光照强度、CO_(2)浓度的蓝莓净光合速率机理模型;接着根据不同温度下蓝莓光合速率机理模型的高斯曲率函数构造适应度函数,并采用粒子群算法进行最大值寻优,计算高斯曲率最大值所对应的光照强度和CO_(2)浓度,获得不同温度下光照强度、CO_(2)浓度高斯曲率最大点;最后基于多项式拟合,建立不同温度下光照、CO_(2)综合调控策略。通过与最大净光合速率饱和点的调控对比发现,平均光照强度下降60.73%,CO_(2)浓度下降25.00%,而平均净光合速率仅下降14.29%。与实际蓝莓净光合速率对比发现,采用本文提出的光照、CO_(2)综合调控策略,蓝莓净光合速率较实际值平均提高1.87倍以上。说明本文提出的光照、CO_(2)综合调控策略具有综合效益高等特点,可为温室光照、CO_(2)调控提供理论支撑。

有限二氧化碳资源条件下的温室光气耦合优化调控模型

针对当前温室环境调控成本较高的问题,为了在满足作物生长需求的条件下降低调控成本,拟研究1种在有限二氧化碳(CO_(2))资源条件下的温室光气耦合优化调控模型。首先,以温度、CO_(2)浓度、光照度作为输入,以净光合速率作为输出,构建基于最小二乘支持向量机(LS-SVM)的光合速率预测模型;然后,基于提出的光合速率预测模型,构建在有限CO_(2)资源条件下温室CO_(2)优化调控模型数据库,可根据用户输入的CO_(2)资源总量,自动寻优获取最佳补气时间与单位补气量;最后,提出以光照度增长相对价值为评价指标的经济性相对最优的补光策略,在确定的补气时间段内进行补光,最终实现了有限CO_(2)资源条件下的温室光气耦合优化调控,进一步提高了设施温室环境因子调控的精准度与智能化水平。