基于分阶段禁忌寻优算法的土壤水分特征参数计算方法技术

本发明专利技术提供一种基于分阶段禁忌寻优算法的土壤水分特征参数计算方法，包括：S1：获取土壤饱和导水率和饱和含水量；S2：根据S1：计算土壤非饱和导水率和土壤水分扩散率；S3：建立一维垂直土壤水分运动数学模型；S4：得到土壤含水率理论值计算公式θ(a,b,m)；S5：确定土壤含水率实际测量值θ；S6：根据S4和S5中的θ(a,b,m)和θ，并根据改进的分段禁忌算法进行优化，确定出a、b、m的最优值；S7：将S6中的最优值带入S3中计算出土壤水分特征参数。本发明专利技术公开的方法能够确定在负压地下灌溉条件下，一维土壤水分的运动规律，从而指导并进一步改进负压地下灌溉系统，提高土壤水分利用率，进而提高土壤水分利用率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及农业
，特别涉及一种土壤水分特征参数的计算方法，尤其涉及一种。
技术介绍
土壤水分运动是一个复杂的过程，与灌溉方式、土壤条件和外界环境等众多因素密切相关。在特定的灌溉条件下，研究土壤水分运动，对理解土壤水分分布，进而改进灌溉系统，提高水分利用效率具有重要意义。土壤水分运动模拟研究中，通常是在特定的灌溉条件、土壤组成和外界环境条件下，利用实验方法建立经验公式来模拟土壤水分运动规律，或者利用已有的成熟公式，利用参数优化算法，结合实验数据，计算出优化参数，进而确定出土壤水分运动规律。目前应用于土壤水分运动参数优化的算法主要有遗传算法，粒子群算法，最小二乘法等。 遗传算法是目前应用最广泛的研究土壤水分运动参数的算法。遗传算法从串集开始搜索，覆盖面大，利于全局择优；采用概率的变迁规则来指导搜索方向；具有自组织、自适应和自学习性。但是遗传算法较容易陷入局部最优点，并且迭代次数较多。粒子群算法是近年来发展起来的一种新的进化算法。从随机解出发，通过迭代寻找最优解，也是通过适应度来评价解的品质，但比遗传算法规则更为简单，算法在多维空间函数寻优、动态目标寻优等方面有着收敛速度快、解本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于分阶段禁忌寻优算法的土壤水分特征参数的计算方法，其特征在于，包括51:通过实验测量获取土壤饱和导水率和饱和含水量；52:根据SI中的土壤饱和导水率和饱和含水量，计算出土壤非饱和导水率和土壤水分扩散率；53:建立一维垂直土壤水分运动数学模型；54:将S2中的土壤非饱和导水率和土壤水分扩散率带入到S3的模型中，转化为土壤含水率理论值计算公式Θ (a, b, m)；S5:根据入渗实验，确定土壤含水率的实际测量值Θ ；S6:建立最优化目标函数，并将S4和S5中的Θ (a,b,m)和Θ带入目标函数中，根据改进的分段禁忌算法进行优化，以确定出a、b、m的最优值；所述改进的分段禁忌算法为以基本禁忌算法为基础，分别在三个阶段中的每个阶段的参数进行对应的设置和选取；S7 :将S6中的a、b、m最优值带入S3中的一维垂直土壤水分运动数学模型中计算出土壤水分特征参数。2.如权利要求I所述计算方法，其特征在于，在S6中利用改进的分段禁忌算法对目标函数进行参数寻优，所述改进的分段禁忌算法具体流程步骤包括S6. I :初步寻优阶段对目标函数进行初步寻优；S6. 2 :全局寻优阶段对目标函数以S6. I寻优结果为基础进行全局寻优；S6. 3 :加速寻优阶段对目标函数以S6. 2的寻...

【专利技术属性】
技术研发人员：冀荣华，王枫辰，祁力钧，李道亮，李想，
申请(专利权)人：中国农业大学，
类型：发明
国别省市：