云南花卉產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及思考

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1、一、計算機在溫室設(shè)施管理與控制中的應(yīng)用　　在溫室生產(chǎn)過程中，通常計算機在以下幾方面可發(fā)揮巨大作用：1）實時監(jiān)測生物和環(huán)境特征，2）模擬生物發(fā)育過程，3）自動利用知識與推理系統(tǒng)進行決策分析，4）對環(huán)境要素和溫室輔助設(shè)備的自動控制，如通風與加溫等操作，5）制定環(huán)境控制策略：如制定以市場時效為目標的控制方案，以節(jié)能為目標的控制方案等，6）實現(xiàn)靈活多樣的控制方案，如機器人和智能機械的果實采收與分類應(yīng)用，7）制定面向市場的長期性生產(chǎn)目標等等?！　?.環(huán)境控制　　溫室環(huán)境包括非常廣泛的內(nèi)容，但通常所說的溫室環(huán)境主要

2、指空氣與土壤的溫濕度、光照、CO2濃度等。溫室環(huán)境控制的重點就是對這些要素進行控制與管理，為作物創(chuàng)造適宜的生長發(fā)育環(huán)境。溫室環(huán)境控制的目標與溫室技術(shù)發(fā)展的趨勢相一致：早期的溫室只起到簡單的保護作用：如抵御低溫凍害、遮風擋雨；后來要求溫室不僅具有一般的保護功能，還能促進作物的發(fā)育和改善品質(zhì)；到目前最為先進的控制管理技術(shù)可以實現(xiàn)對作物成熟（開花）期、株高等進行目標控制，使溫室作物更具商業(yè)價值?！　∧壳皩厥噎h(huán)境控制主要采用兩種方式：單因子控制和多因子綜合控制。單因子控制是相對簡單的控制技術(shù)，在控制過程中只對

3、某一要素進行控制，不考慮其它要素的影響和變化。例如在控制溫度時，控制過程只調(diào)節(jié)溫度本身，而不理會其它因素的變化和影響，其局限性是非常明顯的。實際上影響作物生長的眾多環(huán)境要素之間是相互制約、相互配合的，當某一要素發(fā)生變化時，相關(guān)的其它因素也要相應(yīng)改變，才能達到環(huán)境要素的優(yōu)化組合。綜合環(huán)境控制也稱復(fù)合控制，可不同程度彌補單因子控制的缺陷。該種控制方法根據(jù)作物對各種環(huán)境要素的配合關(guān)系，當某一種要素發(fā)生變化時，其它要素自動做出相應(yīng)改變和調(diào)整，能更好地優(yōu)化環(huán)境組合條件，是溫室控制技術(shù)的主要發(fā)展方向。　　2.數(shù)據(jù)采

4、集　　數(shù)據(jù)采集是整個控制與管理系統(tǒng)的重要組成部分，要達到對環(huán)境和設(shè)備進行控制，必須要對環(huán)境和設(shè)備的狀態(tài)進行監(jiān)測，經(jīng)過分析決策，然后實施控制行為。還可從以下幾方面進一步看出數(shù)據(jù)采集的重要性：（1）環(huán)境要素的變化（如溫濕度等）并非能準確直觀感覺到；（2）環(huán)境要素處于時刻變化之中，必須要進行連續(xù)和快速的監(jiān)測；（3）在實際應(yīng)用中要素的平均值更有意義，但平均值來自于大量的瞬時值；（4）在控制與管理過程中，要進行要素的分析計算和優(yōu)化配置；（5）需要對植物產(chǎn)量與成本消費的平衡進行分析計算；（6）需要對歷史資料進行顯示

5、和查詢；（7）數(shù)據(jù)圖表和圖像顯示更直觀可用等等。上述這些要求和特點，如果不使用計算機幾乎是不可能實現(xiàn)的?！　≡O(shè)施環(huán)境監(jiān)測與數(shù)據(jù)采集的重點包括光、溫、濕、CO2氣體等要素，但隨著傳感器技術(shù)的發(fā)展，對作物一些重要生理特性和指標的監(jiān)測已不難實現(xiàn)：如光和速率、葉溫、蒸騰速率、氣孔阻力等。70年代后期至80年代初提出了所謂的SPA（SpeakingPlantApproach）的概念：即植物的生理狀態(tài)不僅隨時間而變化，而且直接受環(huán)境影響。通過對植物本身生理狀態(tài)的監(jiān)測，便能反應(yīng)（告知）環(huán)境質(zhì)量的優(yōu)劣程度，達到環(huán)境優(yōu)化

6、控制的目標。從以上可看出，溫室監(jiān)測與控制系統(tǒng)需要處理不同類型和性質(zhì)的對象，因此傳感器的設(shè)計與選型是致關(guān)重要的，傳感器本身的性能指標是制約數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的關(guān)鍵性因素。在80年代后期，提出了所謂的智能型傳感器的概念，與傳統(tǒng)的傳感器相比有以下重要特性；1）同類產(chǎn)品的互換性，即批量生產(chǎn)的傳感器具有一致性的質(zhì)量；2）輸出信號的兼容性，即很容易與用戶系統(tǒng)連接；3）可重復(fù)性，即在連續(xù)與重復(fù)操作過程中表現(xiàn)出的穩(wěn)定性；4）易標定或換算性，傳感器所輸出的信號容易標定和換算；5）輸出信號補償性，在劇烈變化的環(huán)境下，仍能穩(wěn)定輸出

7、信號，或能自我補償；6）自我診斷性，當傳感器自身或系統(tǒng)的某一部分出現(xiàn)故障時能自動檢測和報警；7）抗逆性，在惡劣條件下能穩(wěn)定工作；等等?！　?.其它應(yīng)用　　1）圖像分析（ImageAnalysis）和處理。在設(shè)施園藝生產(chǎn)與管理過程中，許多過程依賴于操作者通過獲取可視化信息進行決策。例如產(chǎn)品色澤、尺寸大小等大量信息屬于不確定性的模糊信息，再例如果實收獲時間的確定和產(chǎn)品的分類，作物生長形態(tài)特征和病害特征的識別鑒定等也不容易?！　∪斯ぶ悄芗夹g(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，是未來圖像處理系統(tǒng)的關(guān)鍵性技術(shù)，通過圖像傳感系統(tǒng)采集的可

8、視性信息，僅僅是第一步，只有通過人工智能技術(shù)的推理與判別，才能為人類提供有用的信息。例如可以通過幾何尺度和顏色判斷產(chǎn)品的成熟度和品質(zhì)等。智能系統(tǒng)不僅可以利用過去的知識（通常是已建立的知識庫），也可通過操作者輸入新的知識對當前的處理目標進行決策，推理過程通過計算機推理機自動實現(xiàn)。可以預(yù)計，在未來農(nóng)業(yè)或設(shè)施園藝生產(chǎn)中，人工智能技術(shù)將得到更廣泛的應(yīng)用，在處理難以定量化的問題時尤其如此?！　∮嬎銠C圖像處理的另一重要方面就是機器人。機器人或機器手的傳