摘要：【目的】提升重庆市柑橘种植智能化管理水平,探索构建基于WOFOST模型的柑橘智能种植服务平台(CIPSP),用于辅助橘农进行柑橘智能种植和经营管理决策。【方法】以柑橘新品种沃柑为试验材料,以物理服务器等5部分系统级软件为技术支撑,以WOFOST模型为基础构建CIPSP系统模型知识库,应用LH-OAT方法对模型中模型参数进行敏感性分析并确定CIPSP系统模型参数,设计自适应算法引擎对CIPSP系统模型参数进行精度预测和校正。根据需要设计CIPSP系统结构和智能种植功能,并在重庆市长寿区龙河镇河堰村选取3处不同生长年限(2~3 a、3~4 a、5 a以上)沃柑试验田场景的15个测算点,对系统产量预测模拟、土壤墒情/土质及气象实时监测、智能虫情测报等部分功能进行验证应用。【结果】通过分别设计相关参数,构建基于柑橘生长周期WOFOST建模思路的CIPSP系统模型知识库;对CIPSP系统分析后快速确定敏感性较高模型参数I;在实时观测数据基础上对作物生长进行模拟预测比对,引入自适应算法进行了模型修正。将CIPSP系统设计成感知层、边缘层、基础设施层、平台层和操作层等5层相互独立的结构,实现CIPSP系统对柑橘种植过程中产量预测模拟、土壤墒情/土质及气象实时监测、智能虫情测报等功能。初步验证表明,WOFOST模型能较好地模拟预测树龄不大于3 a的沃柑植株产量,但随着树龄增长,实测值与预测值偏差逐渐变大;通过实时监测数据信息与作物生长模型相结合,实现对采集分析土壤墒情/土质及气象实时环境数据(土壤肥力、光照度、降雨量等)监测分析应用;应用智能虫情监测系统与遥感技术及高光谱无人机相结合,实现现场/远程对基于机器深度学习的常见病虫害发生进行检测、判别、预警、防控等功能。【结论】构建了基于WOFOST模型的CIPSP系统,并成功应用于沃柑试验田产量预测、种植环境监控和病虫害预警防控,提高了柑橘智能种植管理水平,实现从软件技术、生产管理和信息系统等方面技术创新,但该模型参数和算法仍需优化。

摘要：物联网云平台是物联网产业链中至关重要的环节。柑橘产业是助推重庆市精准脱贫和实施乡村振兴行动的重要支柱产业,但目前生产上以传统种植模式居多。为了提高柑橘种植管理水平、优化生产环节和延伸产业链,以基于物联网云平台为技术手段,以柑橘种植技术指导为切入点,构建基于物联网云平台的柑橘种植生产服务与质量管理系统,实现柑橘种植智能决策、病虫害防控和技术产业链生产辅助等智慧服务功能。