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研究灌区续建配套与节水改造项目的综合效益,选取某典型灌区作为研究对象,针对其存在的工程设施老化等关键问题,提出了包括渠道防渗、信息化建设等在内的节水改造措施.研究采用模糊数学理论与层次分析法,构建了包含经济效益、社会效益和环境效益的评价指标体系,并量化了各分项指标的隶属程度.结果表明,该灌区综合效益评价指数为81.33 分,隶属于第二等级,其中经济效益维度表现尤为突出.研究为灌区节水改造提供了科学、客观的评价方法,并为其他地区农业节水改造提供了有益参考.
灌区节水改造效益评估
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基于新疆棉区 1990-2019 年逐日气温数据和各县(市、区)棉花产量数据,采用 Mann-Kendall 趋势检验和 Sen's slope 方法,分析棉花产量与苗期低温灾害、花铃期低温灾害的时空变化特征,利用 Copula 函数评估低温冷害对棉花产量的影响,以期揭示其历史演变规律,以及低温灾害对棉花产量损失的影响,助力棉农规避棉花生产风险.结果表明:1990-2019 年新疆 86.3%的地区棉花产量呈极显著增加趋势(P＜0.01),平均每年增产 30.22kg·hm-2.新疆棉花产量高值区域主要集中在天山附近,稳定性自西向东逐渐增加.1990-2019年新疆棉花种植区低温灾害情况发生显著变化,27.4%的棉花种植县(市、区)苗期低温灾害(LST)累计日数极显著减少;37.0%的棉花种植县(市、区)花铃期低温灾害(LTB)累计日数呈极显著下降趋势(P＜0.01).随着 LST 累计日数增加,南疆和北疆棉花气象产量发生减产的概率分别提高 19.1 个和 19.0 个百分点.随着LTB 累计日数增加,南疆和北疆棉花气象产量发生减产的概率分别提高 18.6 个和20.5 个百分点.综上所述,1990-2019 年新疆棉花产量显著上升,低温灾害频率总体下降,低温灾害持续时间增加,棉花减产风险增加,且北疆受影响程度高于南疆.
气候变化苗期低温花铃期低温气象产量风险分析新疆
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农业水旱灾害成因复杂且时空异质性显著,传统评估方法难以准确捕捉灾害因子与损失之间的复杂非线性关系,导致评估结果准确性降低.因此,提出一种基于BP神经网络和遗传算法的农业水旱灾害损失风险评估方法,旨在提高评估的准确性、效率和可靠性.利用信息扩散模糊数学模型对农业灾害数据进行归一化处理,构建评估模型;通过BP神经网络前向传播获取风险评估初步结果,并利用反向传播更新权重以补偿输出误差;引入遗传算法优化神经网络的参数,避免局部最优陷阱,提升模型鲁棒性.结果表明,所提出的方法在灾害损失风险评估能力上表现优异,F1值稳定在0.7以上,显著提高了评估结果的可靠性.所提出的方法通过非线性关系建模与全局参数优化,有效克服了传统方法在复杂灾害评估中的局限性,为农业灾害风险管理提供了高效精准的技术路径.
BP神经网络遗传算法农业水旱灾害损失风险评估模型信息扩散理论
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在数字农业深入发展的背景下,以现代农业数字化转型的创新痛点为基础,重构人工智能与农业数学建模深度结合的机理,对融合技术在智慧种植、资源集约利用、智能风控、绿色养殖等全产业链的创新应用予以全新阐释,并分析了目前技术融合落地过程中存在的问题,从体系构建、技术迭代等方面提出了创新优化路径,为农业领域数理建模技术更新换代、智慧农业场景落实、农业新质生产力释放提供了新的理论支撑和操作方案.
人工智能数学建模现代农业
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在我国北方地区,小麦是当地居民赖以生存的主要粮食作物,播种环节中机械化操作的精准度不仅影响小麦后续的生长情况,更直接决定了最终的粮食产量.行距的合理控制,是小麦播种机作业中最核心的技术要点.数学建模作为连接理论分析和实际生产应用的重要纽带,能够把行距调控过程中存在的各种复杂影响因素,转化成可量化、可计算的数学关系,为行距的精准调控提供可靠的科学支持.本文结合小麦播种过程中的农艺要求以及播种机的实际作业特点,深入分析小麦播种机行距调控的影响因素,构建基于多因素耦合的行距调控数学模型,有效解决实际作业中行距偏差过大的问题,希望为小麦播种机行距精准调控技术的推广和应用提供切实可行的实践参考.
数学建模小麦播种机行距调控精准农业田间试验
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为掌握安顺市生猪出栏胴体重的真实水平,给生猪产业政策制定提供准确的数据支撑,基于 2021-2025 年安顺市农业农村主管部门实际监测出栏生猪胴体重数据,与统计部门评估生猪胴体重数据进行对比分析.结果:统计部门评估生猪胴体重(88.60～94.82 kg)显著低于农业农村部门监测的规模场实测值(98.95～100.80 kg)和中小养殖场(户)实测值(112.95～121.94 kg),2021-2025 年偏差幅度达 7%～36%.结论:安顺市生猪胴体重统计评估值与实际生产数据存在较大差异.
安顺市生猪胴体重数据统计
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在农业数字化转型加速推进、智慧农业与精准种植广泛落地的背景下,农业大数据分析、田间试验设计、生产风险评估等技术对农科相关专业人才的数学应用能力提出了刚性需求.概率论与数理统计作为支撑农业数据驱动决策的核心基础课,其教学质量直接影响农科学生的技术应用水平.然而当前教学中存在突出问题.针对概率论与数理统计课程教学中理论与农业实践脱节、学生技术应用能力薄弱等问题,本文构建"案例锚点·三段赋能"教学模式.该模式以农业真实生产场景为案例锚点,通过"理论锚定—实践赋能—创新升华"三个递进阶段,将概率统计知识与农业技术应用深度融合.通过课程实践验证,该模式能有效提升学生的农业数据处理能力、随机思维素养和技术创新意识,为公共数学课程教学改革提供参考路径.
农业技术应用能力案例锚点三段赋能概率论与数理统计教学模式
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烤烟收购是烤烟生产管理的关键环节,实现对烤烟收购进度的科学预测与动态调控,对于维护收购秩序、保障烟叶品质,以及指导后续调拨与仓储规划具有重要意义.该研究基于六盘水市水城区 2021-2024 年的收购数据,采用 Logistic 非线性回归方法,系统构建烤烟总量、上等烟及各部位烟叶收购进度的综合预测体系,实现对烤烟收购全过程的多维度精准预测与动态监控.并利用 2025年实际收购数据对模型预测性能进行验证.结果显示,各项收购进度预测模型决定系数 R2 介于 0.990~0.998 之间,均方根误差 RMSE 范围为 0.016~0.035,证实模型具备较高的拟合优度与预测准确性.该研究不仅为水城区烤烟收购提供可靠的决策支持工具,也为推进烤烟产业的精细化管理和区域化应用提供科学依据.
烤烟收购Logistic 模型水城区预测收购进度
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为解决新疆地区棉花机械化采收后棉田中遗留棉资源浪费严重、现有捡拾装置捡拾率低、含杂率高等问题,该研究设计了一种集捡拾、清杂和输送功能为一体的悬挂式遗留棉捡拾装置.结合棉花物料特性和种植农艺要求,借助动力学分析方法,对捡拾装置、锯齿清杂装置和螺旋输送装置等关键部件进行结构设计与参数确定.依据设计结果试制样机,以机具前进速度、捡拾滚筒转速和锯齿滚筒转速为试验因素,以遗留棉捡拾率和含杂率为响应指标开展三因素三水平Box-Behnken中心组合试验,得到各试验因素与响应指标间的数学回归模型,应用Design-Expert 10.0.4软件对数学回归模型进行多目标优化,得到最佳参数组合为:机具前进速度0.70 m/s、捡拾滚筒转速251.31 r/min、锯齿滚筒转速为249.31 r/min,此时遗留棉捡拾率为90.22％,遗留棉含杂率为18.27％.为便于加工,将最佳参数近似圆整,取机具前进速度0.7m/s,捡拾滚筒转速250 r/min,锯齿滚筒转速250 r/min,锯齿遗留棉捡拾率均值为89.53％,含杂率均值为18.91％.研究结果可为遗留棉机械化捡拾装备开发提供参考.
农业机械参数优化遗留棉悬挂式捡拾机理
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基于数智时代背景及其对数学物理方程课程教学带来的多方面挑战,为提升西部农业院校理工科硕士研究生数学物理方程课程的教学质量,落实人才培养目标,满足西部农业院校服务区域发展的需求,提出课程定位应向农业系统工程建模与模拟分析转型.通过重构教学内容体系,聚焦知识与能力培养的核心目标,以农业特色案例与数智技术融合为两条主线,探索实践"理论模型构建+数值模拟解析+服务西部'三农'"三位一体的教学模式,为培养适应数智时代的西部农业科研与创新人才奠定坚实基础.
数智时代数学物理方程农业科学数学建模数值模拟
