柑橘果实品质数字化模型构建方法、系统、设备及终端技术方案

本发明专利技术属于数字化模型构建技术领域，公开了一种柑橘果实品质数字化模型构建方法、系统、设备及终端，收集土壤、叶片和果实样品并确定检测指标；使用最大值最小值归一化对数据进行预处理，建立TSS与土壤和叶片营养关系模型；构建TSS逐步回归的量化模型并对模型的可信度进行验证。本发明专利技术对多个模型进行拟合，并做多个模型的影响因素排序，有效地解决了传统回归方法过拟合的问题，在模型层面增加结果的泛化能力。本发明专利技术创新性地利用SHAP分析的方法对影响果实品质的各类因子进行贡献力排序，给出贡献率大小，量化影响因子，对进一步分析主要因素提供支撑；基于树模型的分析方法，能够根据树模型建立各类影响因素在不同区间的品质组合。合。合。

【技术实现步骤摘要】
柑橘果实品质数字化模型构建方法、系统、设备及终端


[0001]本专利技术属于数字化模型构建
，尤其涉及一种柑橘果实品质数字化模型构建方法、系统、设备及终端。

技术介绍

[0002]传统探究自变量与因变量的方法主要有三种，一种是对影响因素进行主成分分析或者因子分析，其缺点是不能直接与原有因素建立直接联系；一种是对影响因素进行特征选择，缺点是当特征因素较多时计算量很大，也容易受到收到异常值影响；另外一种是使用回归后统计量衡量的方法，缺点是单个容易过拟合。
[0003]目前，基于土壤和叶片营养元素构建果实数字化模型已经在苹果和葡萄上开发，但针对柑橘果实品质数字化模型构建的相关技术方案尚未见报道。
[0004]通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：
[0005](1)目前分析自变量与因变量的方法，不能直接与原有因素建立直接联系；当特征因素较多时计算量很大，容易受到异常值影响，且单个容易过拟合。
[0006](2)目前基于土壤和叶片营养元素，针对柑橘果实品质数字化模型构建的相关技术方案尚未见报道。
专利技本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种柑橘果实品质数字化模型构建方法，其特征在于，包括：收集土壤、叶片和果实样品并确定检测指标；使用最大值最小值归一化对数据进行预处理，建立TSS与土壤和叶片营养关系模型；构建TSS逐步回归的量化模型并对模型的可信度进行验证。2.如权利要求1所述的柑橘果实品质数字化模型构建方法，其特征在于，所述柑橘果实品质数字化模型构建方法包括以下步骤：步骤一，样品收集：收集投产的果园样品，包括土壤、叶片和果实；步骤二，确定土壤检测指标、叶片检测指标以及果实样品检测指标；步骤三，数据预处理：对数据进行无量纲化处理；步骤四，训练不同模型，建立TSS与土壤和叶片营养关系模型；步骤五，使用SHAP value确定影响TSS的5个最相关指标；步骤六，基于SHAP分析结果得到TSS逐步回归的量化模型。3.如权利要求2所述的柑橘果实品质数字化模型构建方法，其特征在于，所述步骤一中的土壤样品去除表层土5cm，叶片为当年新梢3～5片叶，果实为全园随机采取10个果实；所述步骤二中的土壤检测指标为pH、有机质、速效钾和交换性钙，所述叶片检测指标为全氮、全磷、钾、钙、镁、锌和硼，所述果实样品检测指标为可溶性固形物、总酸和固酸比；所述步骤三中，使用最大值最小值归一化，计算公式为：4.如权利要求2所述的柑橘果实品质数字化模型构建方法，其特征在于，所述步骤四中，以4个土壤元素和5个叶片营养为自变量，作为9个回归模型的输入；以TSS为响应变量，作为模型的输出，并将71个样本数据中的57个数据作为训练数据，其余14个数据作测试数据，训练不同模型从而建立TSS与土壤和叶片营养关系模型。5.如权利要求2所述的柑橘果实品质数字化模型构建方法，其特征在于，所述步骤五中，使用SHAP value量化挖掘9个模型中自变量和因变量的因果关系；基于SHAP分析结果，确定影响TSS的5个最相关指标：K，P...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄贝，王鹏，吴碧致，温明霞，吴韶辉，金龙飞，刘烽，余孝丰，
申请(专利权)人：浙江省柑橘研究所，
类型：发明
国别省市：