[发明专利]一种畦田入流口个数、位置及流量优化选择方法有效
| 申请号： | 201810372950.5 | 申请日： | 2018-04-24 |
| 公开（公告）号： | CN108549938B | 公开（公告）日： | 2019-11-22 |
| 发明（设计）人： | 刘姗姗;严登华;白美健;王浩;史婉丽;吕振豫;张明珠 | 申请（专利权）人： | 中国水利水电科学研究院 |
| 主分类号： | G06N3/12 | 分类号： | G06N3/12;G06F17/15;G06Q50/02 |
| 代理公司： | 51229 成都正华专利代理事务所(普通合伙) | 代理人： | 李蕊;李林合<国际申请>=<国际公布>= |
| 地址： | 100038 *** | 国省代码： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 入流口 灌水 二进制编码 目标函数 均匀度 流量优化 新种群 最大进化代数 初始种群 随机产生 遗传算法 顺时针 染色体 构建 位长 排序 种群 灌溉 | ||
本发明公开了一种畦田入流口个数、位置及流量优化选择方法，计算畦田的入流口个数；按照顺时针或逆时针的顺序对畦田各个边的入流口进行排序，采用长度为10的二进制编码串表示每个入流口的流量qi，组成一个N*10位长的二进制编码染色体；设置最大进化代数T，采用遗传算法随机产生由N个二进制编码串组成的初始种群P(0)，对种群P(0)进行T次选择、交叉和变异，分别产生由N个二进制编码串组成的T个新种群，并根据T个新种群计算得到T组灌水效率和灌水均匀度；根据灌水效率和灌水均匀度构建评价畦田灌溉效果的目标函数，并将T组灌水效率和灌水均匀度带入目标函数中，计算、选择畦田入流口个数、位置和流量最佳的目标函数值。
技术领域
本发明属于畦田的技术领域，具体涉及一种畦田入流口个数、位置及流量优化选择方法。
背景技术
随着农业生产经营专业化、标准化、规模化和集约化的发展，畦田规格逐渐增大，以往的畦田入流口往往设置在畦田短边一角，但随着畦田规格的增大，且考虑到田面微地形及入渗空间变异性对灌溉过程及性能的影响，畦田入流口位置不应局限于某一位置。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种畦田入流口个数、位置及流量优化选择方法，以解决现有畦田入流口位置局限，影响畦田灌水效率和灌水均匀度的问题。
为达到上述目的，本发明采取的技术方案是：
提供一种畦田入流口个数、位置及流量优化选择方法和方法，其包括：
根据畦田的畦长和畦宽，计算畦田的入流口个数，
N＝(x/a+y/a)*2
其中，x为畦田的畦长，y为畦田的畦宽，a为畦田的二维灌溉模型计算网格的长度，N为畦田的入流口个数；
按照顺时针或逆时针的顺序对畦田各个边的入流口进行排序，且入流口的流量为qi，其中i＝1，2…，N；
采用长度为10的二进制编码串表示每个所述入流口的流量qi，并组成一个代表有畦田入流口个数、位置及流量的N*10位长的二进制编码染色体；
设置最大进化代数T，采用遗传算法随机产生由N个二进制编码串组成的初始种群P(0)，对所述种群P(0)进行T次选择、交叉和变异，分别产生由N个二进制编码串组成的T个新种群，并根据T个所述新种群计算得到T组灌水效率Ea和灌水均匀度CU；
根据所述灌水效率Ea和灌水均匀度CU构建评价畦田灌溉效果的目标函数，
其中，qi为入流口流量，i＝1，2…，N，F(qi)为目标函数，f1(qi)和f2(qi)为目标函数分项；
并将所述T组灌水效率和灌水均匀度带入目标函数中，计算、选择畦田入流口个数、位置和流量最佳的目标函数值。
优选地，畦田入流口流量qi的约束条件为：
0≤qi≤Q,i＝1,2…N
其中，Q为所有入流口流量的总流量，i为1到N的自然数。
优选地，N*10位长的二进制编码染色体的解码方法为：
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