农业机械学报

作者：于珍珍，邹华芬，于德水，李海亮，孙海天，汪春

单位：黑龙江八一农垦大学,中国热带农业科学院,华中科技大学,中国热带农业科学院,中国热带农业科学院,黑龙江八一农垦大学；中国热带农业科学院,

关键词：甘蔗;产量预测;气象因子;田间水热因子;BP神经网络;遗传算法

基金：海南省自然科学基金面上项目（322MS118）和海南省自然科学基金青年基金项目（322QN375）

甘蔗产量预测对于制定甘蔗生长期间的精准管理决策具有重要意义。遗传算法(Genetic algorithm，GA)优化神经网络可以提高预测效率及预测精度，通过高速计算快速找到最优解。基于湛江观测实验站2011—2020年间田间物联网获取的气象因子（大气相对湿度、大气温度、降雨量）、田间水热因子及甘蔗产量，采用BP神经网络及GA-BP神经网络模型对所选地区甘蔗产量进行预测与相关性分析。结果表明，通过Pearson及Spearman相关系数可知，甘蔗产量与月土壤最高温度、月土壤最低温度、月土壤平均温度、月大气最高温度、月大气平均温度、月大气平均相对湿度为极显著相关，相关系数高于0.7，与月土壤平均含水率、月降雨量显著相关，与月大气最低温度相关性较弱。GA-BP神经网络模型对甘蔗产量的预测精度明显高于BP神经网络模型，R2达到0.8428，MAPE仅为0.90%，RMSE为1.10t/hm2，预测值与试验值之间拟合程度较高，V型交叉验证结果表明模型预测结果准确稳定。因此，GA-BP模型能够更加科学、合理地预测甘蔗产量，对甘蔗田间管理措施及统筹分配具有重要的指导意义。

来源：2022年第10期

《农业机械学报》期刊编辑部

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