摘要
针对广西喀斯特蔗区地形破碎、土壤保水性差、传统灌溉水利用率低等问题,设计了基于物联网和人工智能的甘蔗精准灌溉系统。该系统由“感知—传输—边缘计算—云端平台—应用”5层组成,采用多种传感器组网获取田间环境参数和作物生理指标,通过ZigBee+LoRa/GPRS混合组网保障数据可靠上传与汇总,在智能决策上建立遗传算法优化BP神经网络(GA-BP)模型,将长短期记忆网络(LSTM)需水量预测模型与农艺专家知识图谱相结合得到针对甘蔗全生育期动态灌溉的决策体系。甘蔗精准灌溉系统利用5层结构能有效兼容喀斯特地貌特点:感知层使用抗干扰性强的传感器,通过科学的布点方式保证数据的代表性;传输层采用三级组网模式,可满足复杂地形场景通信需求;边缘计算层可及时做出灌溉决策,当作物的水分有所减少或发生土壤渗漏时,能及时做出反应,并调整灌溉量;云端平台层能准确做出需水量预测,应用层将整体结果进行综合处理,为用户提供一个可视化、可操作的管理平台。该系统为喀斯特蔗区甘蔗精准灌溉提供了有效参考。
出处
《广西糖业》
2025年第5期401-408,共8页
Guangxi Sugar Industry
基金
广西自然科学基金面上项目(2025GXNSFAA069258)。
