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Position: Home > Articles > 尿素对土壤水分传感器测量精度的影响 Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery 2020 (S2) 388-394,407

尿素对土壤水分传感器测量精度的影响

作  者:
石玉娇;尹峥;王红叶;刘晓辰;石庆兰;梅树立
单  位:
农业农村部耕地质量监测保护中心;中国农业大学信息与电气工程学院
关键词:
土壤水分传感器;尿素;多项式回归;BP神经网络;深度学习;
摘  要:
土壤水分的精准测量对节水灌溉、墒情监测、水肥一体化等领域具有重要意义,土壤氮含量会影响水分传感器的测量。为了消除这种影响,设计了不同尿素质量对不同水分含量土壤样本的监测实验,采用高灵敏度水分传感器并对尿素干扰下的输出电压进行监测,通过称重法监测土壤样本的含水率,使用LCR电桥测试仪监测土壤样本的电容和电阻。为了研究氮含量影响水分测量的机理,根据实验数据建立了三元三次多项式、BP神经网络、深度学习3种预测模型,并对预测结果进行误差分析。结果表明,相同土壤含水率条件下,尿素质量与土壤水分传感器输出值呈周期性的振荡关系。3种预测模型的平均绝对误差分别为0.77%、0.64%、0.75%,BP神经网络模型有98%误差集中在0~2%区间,误差峰值仅为2.07%,确立BP神经网络模型为最佳抗尿素干扰水分预测模型。

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