Дата сева

Алгоритм автоматического
назначения даты сева в
динамической модели AGROTOOL
Захарова Е.Т., Топаж А.Г.
Предпосылки
x
1
2
x
x
...
x
n
x i (k  1)  f i ( x(k ), u (k ), w(k ), A)
x(0)  x0
i  1,2,..., n
k  1,2,...N
• Фактическая дата неизвестна
• Фактическая дата отсутствует (прогноз
будущего)
• Циклический расчет севооборотов
• Использование модели для
определения оптимальной даты сева
Факторы, определяющие дату
весеннего сева яровых
Экологические
Агрометеорология
Зрелость почвы
Технологические
Адекватные условия для использования
посевных машин и агрегатов
Организационные
Готовность техники
Материальные и трудовые ресурсы
Задел
Моделирование продукционного процесса озимых
культур (перезимовка)
Модель водного режима почвы
Модель теплового режима почвы
Новые работы
Модель снеготаяния
Алгоритм назначения даты сева
Модели снеготаяния
• Использование «коэффициента стаивания» количества миллиметров стаявшего снега на один градус
положительной среднесуточной температуры (4.5-5ºС в день для
открытого поля).
Учет только влияния температуры
• Решение уравнения теплового баланса снежного
покрова.
Учет всех факторов внешней среды
• Гидрологическая модель Е.Г. Попова.
Приближенный учет радиационного, температурного,
ветрового режима и нелинейности снеготаяния
Модель снеготаяния Е.Г. Попова
h  hd  hn
hd  3.1    Tmax  Tave   0.675  CN  Tday  45  60   0.83  1  0.54  w   Tday  0.65 
hn  0.675  CN  Tnight  45   60   0.83  1  0.54  w   Tnight  0.65 
Tmin, Tmax, Tave, Tnight, Tday – минимальная, максимальная,
среднесуточная, а также средние ночная и дневная температуры,
w – среднесуточная скорость ветра,
СN – коэффициент, определяемый по формуле
CN=1+0.24N (N – среднесуточная облачность),
 - эмпирический коэффициент эффективности снеготаяния за счет
радиации:
0.4 в первый день снеготаяния или после выпадения свежего снега
0.6 во второй день снеготаяния
0.8 в третий день снеготаяния
1.0 во все последующие дни снеготаяния
Tave  Tmin  Tmax  / 2 Tday  Tave  Tmax  / 2 Tnight  Tmin  Tave  / 2
АЛГОРИТМ НАЗНАЧЕНИЯ СРОКА СЕВА
Сев осуществляется:
1. По достижению крайней даты
(характеристика местности и культуры)
ИЛИ
2. Снеговой покров на поле отсутствует
И
3. Сочетание характеристик температурного и
влажностного режима на глубине заделки
семян находится в «комфортной зоне» на
фазовой плоскости потенциал-температура.
Результаты.
Влияние срока сева на урожайность
Меньково, Агроэкологический стационар, Ячмень, Доза 0
ФАКТ
Год
Дата сева
МОДЕЛЬ
Урожай
Дата сева
(автомат.)
Урожай (реал.
дата сева)
Урожай (авт.
дата сева)
1983
03.05.1983
16.6
28.04.1985
20.33
22.03
1984
11.05.1984
24.1
23.04.1984
20.89
21.55
1985
13.05.1985
22.6
18.05.1985
17.53
19.35
1986
11.05.1986
17.4
08.05.1986
13.73
16.83
1987
14.05.1987
20.2
05.05.1987
20.46
23.55
1988
04.05.1988
15.8
11.05.1988
16.31
17.93
1989
26.04.1989
16
03.05.1989
20.38
21.75
2000
08.05.2000
22.4
27.04.2000
21.30
21.59
2001
11.05.2001
21
10.05.2001
19.21
21.79
2002
11.05.2002
15.9
28.04.2002
17.67
28.36
2004
11.05.2003
15.1
26.04.2004
14.53
24.43
Результаты.
Влияние срока сева на урожайность
45
45
Модельный урожай
(ц/га)
Модельный
урожай
40
40
35
35
Доза
Доза00
Доза30
30
Доза
Доза 60
Доза
60
Доза 90
Доза 90
30
30
Доза 120
Доза
Доза120
150
25
25
Доза 150
20
20
15
15
06.04.2013
06.04.2012
11.04.2013
11.04.2012
16.04.2013
16.04.2012
21.04.2013
21.04.2012
26.04.2013
26.04.2012
Дата
сева
Дата сева
01.05.2013
01.05.2012
06.05.2013
06.05.2012
11.05.2013
11.05.2012
Перспективы: проактивное управление
x(k  1)  f (x(k ), u, w (k ), A)
Управление
Объект
Водный
Режим
Азотный
Режим
Сев
Уборка
Декларативное
Реактивное
Проактивное
uk  u k 
uk  u xk 
uk  u xk , ~x j j  k









Благодарим
за внимание