[发明专利]一种保护性耕作模式选择方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种模式识别技术，特别是关于一种应用于农业生产中的保护性耕作模式选择方法。

背景技术

保护性耕作是一种新型旱地耕作法，它主要包括免耕播种施肥、深松、控制杂草、秸秆及地表处理等四项内容。其核心是免耕播种，主要作业均使用机械来完成。保护性耕作技术起源于20世纪30年代的美国，目前美国、加拿大和澳大利亚等国已基本全部采用了以机械化为支撑的保护性耕作，取得了较好的效果。

保护性耕作在中国进行系统试验与研究的时间只有十几年，在一些典型地区已经取得了一定的成果，总结出了适合特定地区的一系列保护性耕作的模式。由于不同的待施行地区的土壤、气候、地理、作物种类、生产习惯等各不相同，因此不可能对它们采用相同的保护性耕作模式。那么，在推广保护性耕作技术的过程中，以往主要通过在待施行地区进行大田试验筛选适合的模式，这种方法虽然获得的结果比较直观，但是耗费时间长，投入成本高，限制了模式的种类与试验的规模。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种在非实验条件下，通过构建保护性耕作模式选择模型，比较保护性耕作成熟地区与待施行地区间的相似性，为待施行地区快速合理地选择适宜的保护性耕作模式选择方法。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种保护性耕作模式选择方法，其特征在于：它包括以下步骤：1)数据收集：收集不同模式的成熟地区的土壤数据、气候数据、地理数据、生产习惯数据；收集待施行地区的土壤数据、气候数据、地理数据、生产习惯数据；2)模式选择准备：根据所述成熟地区的数据，确定各保护性耕作模式的决策单元和指标；3)构建投影寻踪分析模型：将成熟地区的检测、调查数据进行标准化，根据所述决策单元和指标，用投影寻踪技术确定各个指标的客观权重βj(1)={β1(1),β2(1)...βp(1)},]]>其中p为指标的数目；4)构建相似度评价模型：计算待施行地区的检测、调查数据及各个不同地区间的指标相似性复合权重β_j；之后计算待施行地区和成熟地区之间的相似度值，评价这两个地区的相似性与相似度等级；5)模式选择：根据所述相似度等级，选择与所述待施行地区相似度最高的所述成熟地区所对应的保护性耕作模式，作为待施行地区的保护性耕作模式。

所述步骤1)中，所述成熟地区的土壤数据来源于已有的实验结果和实地调查结果；所述待施行地区的土壤数据采用化学方法测定；所述成熟地区和待施行地区的气候数据根据10年气象资料加权平均获得；所述成熟地区和待施行地区的地理数据、生产习惯的数据采用实地调查法获得。

所述步骤2)中，所述决策单元对应成熟地区的类别，所述指标来源于成熟地区中具有可比性的土壤数据、气候数据、地理数据、生产习惯指标。

所述步骤3)中，构建所述投影寻踪分析模型包括以下步骤：

a)数据标准化：将原始数据矩阵X^*转化为标准化矩阵X，x_ij为标准化矩阵X中的元素，表示第i个决策单元的第j个指标值；

b)线性投影：设单位向量a＝{a₁，a₂，…a_p}为一维线性投影方向，则标准化矩阵X投影到投影方向a上的一维投影特征值为z_i；