论文部分内容阅读
玉米是我国三大主要粮食作物之一,在国民经济中占有重要的地位。玉米的主要用途和功能在发生变化,成为了重要的饲料和工业原料。为了适应畜牧业持续稳定的增长和应对国际市场挑战的需要,加快玉米生产发展,保障有效供给,成为当前稳定粮食生产的迫切任务。精准施肥是精准农业的核心之一,根据不同地区、不同土壤类型和植株生长状况、及其土壤养分含量情况、产量水平和作物类别,将N、P、K等微量元素与有机肥给予科学的配方,进行有目的施肥,可减少因施肥过量所造成的产品质量下降和环境污染,并可降低其成本。本体是对领域中的概念进行的规范的形式化的明确的描述,它可以使得不同的领域之间对领域知识达成共识,使得人与机器之间、机器与机器之间进行相互理解,有效地解决系统间的异构及互操作难的问题,实现了知识的共享及重用。本文把本体引入到玉米生产领域中,对其在玉米生产领域中进行探索及实践,通过本体为玉米生产领域中的概念提供共享模型,建立概念的语义空间,更好地解决了语义互操作和知识共享及机器理解问题,利于玉米智能系统的开发。本文主要完成的研究工作:(1)在收集了大量与本体相关的国内外文献资料基础上,对本体理论知识进行了学习与研究,明确了玉米本体构建的方法与步骤;在农业生产领域专家的指导下,确立出了影响玉米精准施肥的各项因素,掌握了一定的领域知识;通过实践,在七步法的指导下,对玉米施肥领域中的术语按自上而下、逐步细化的方法进行类、属性、属性约束、实例等的建立,利用本体构建工具Protege完成了对玉米精准施肥本体的构建并进行了本体一致性检测,以确定本体的正确性,同时采用OWL语言对本体进行了描述。(2)在玉米精准施肥本体的基础上,结合领域专家的专业知识,进一步确立系统功能,进行了基于本体的玉米精准施肥决策系统的开发;由于玉米缺素症对于玉米的产量及品质的影响是很大的,本系统功能主要实现对玉米缺素症状的诊断,即实现了对玉米在不同生长时期的缺素表现进行缺素诊断,得出诊断结论,给出缺素玉米植株图片及相应的防治措施。(3)根据缺素诊断的结论,采用养分平衡法进行了玉米追肥决策,即给出对于玉米所缺养分的追肥量,有效地指导了农民合理施肥,在榆树市弓棚镇小范围地进行了应用,取得了一定的成效。本文通过构建玉米精准施肥本体,解决了玉米在精准施肥数据方面存在着的分散、不规范、不利于管理的问题,为玉米精准施肥提供了新的思路与方法,具有一定的理论价值和应用价值。