利用混合蛙跳算法优化基于APSIM的旱地小麦产量形成模型参数

• 作者: 聂志刚 李广 雒翠萍 马维伟 代永强
• 来源期刊: 作物学报
• 关键词: 小麦 混合蛙跳算法 APSIM 参数优化
• 年，卷（期）: 2021,（8）
• 所属期刊栏目: 耕作栽培·生理生化
• 页码范围: 1229-1236
• 页数: 7页
• 语种: 中文
• DOI: 10.3724/SP.J.1006.2018.01229

摘要

模型参数的快速、准确估算是产量形成模型应用的重要前提。在基于APSIM (agricultural production systems simulator)的旱地小麦产量形成模型参数本土化率定过程中, 存在体量大、耗时长、精度低、效率低的缺点, 本研究利用智能算法优化模型参数, 试图解决上述问题。依据甘肃省定西市安定区李家堡镇麻子川村2002—2005年、凤翔镇安家沟村2015—2016年大田试验数据以及定西市安定区1971—2016年气象和产量资料, 运用混合蛙跳算法分组轮换和全局信息交换的智能策略, 对基于APSIM的旱地小麦产量形成模型参数进行了优化, 并采用相关性分析方法检验。该优化方法利用青蛙智能的群体生物进化学习策略, 可实现对小麦产量形成模型参数的估算, 较APSIM平台参数本土化率定常用的穷举试错法, 参数优化后产量模拟精度显著提高, 均方根误差(RMSE)平均值由79.13 kg hm–2降低到35.36 kg hm–2, 归一化均方根误差(NRMSE)平均值由5.97%降低到2.63%, 模型有效性指数(ME)平均值由0.939提高到0.989。该方法全局优化能力强, 收敛速度快。