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第 37 卷 第 8 期 农 业 工 程 学 报 Vol.37 No.8 212 2021 年 4 月 Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering Apr. 2021 秒尺度温室番茄作物-环境互作模型构建与验证 徐立鸿，孟凡峥，蔚瑞华 （同济大学电子与信息工程学院，上海 201800 ） 摘 要：为了解决现有温室模型时间尺度不统一的问题，该研究建立了一个时间尺度统一的温室番茄作物-环境互作模型， 描述作物与环境之间的相互作用，提高模型的精准性。首先，将番茄作物生长模型拆分成 SUPPLY、PARTITION 、GROWTH 3 个子模块，针对 3 个模块在由天数量级时间尺度到秒数量级时间尺度变换时存在的问题，通过模型替换、结构改造、 参数辨识等方法对时间尺度进行了转换，并利用 EFAST 敏感性分析算法将模型中的不确定参数分为敏感参数和不敏感参 数两类。然后，在秒时间尺度番茄作物生长模型的基础上，考虑番茄作物对温室环境的实时反馈，结合小气候模型形成 包含未知参数的“通用”的互作模型结构。最后，利用贝叶斯优化方法及番茄生产温室的实际数据，分别对互作模型中 生长模型和小气候模型的未知参数进行参数辨识，确定互作模型全部结构与参数，得到可用的互作模型。利用该研究得 到的秒时间尺度生长模型对2015—2018 年上海崇明A8 温室番茄产量进行模拟，其与真实产量值间的均方根误差在7.34～ 2 之间，平均相对误差在 5.8%～18%之间，均小于 TOMGRO 模型与 Integrated 模型，可以更好地预测产量变化。 18.85 g/m 含作物反馈的小气候环境模型经参数辨识后，模拟番茄作物 3 个不同生长时期（幼苗期、开花坐果期、结果期）的环境 因子（温室内温度、湿度、CO2 浓度）变化的平均相对误差均在 3%～6%之间，且相较于未考虑作物反馈的一般小气候 模型有更好的模拟效果。互作模型的建立将作物与温室小气候环境统一成一个模型，可以为温室环境控制提供模型基础。 关键词：温室；模型；番茄生长模型；小气候模型；敏感性分析；贝叶斯优化 doi ：10.11975/j.issn.1002-6819.2021.08.024 中图分类号：S626 文献标志码：A 文章编号：1002-6819(2021)-08-0212-11 徐立鸿，孟凡峥，蔚瑞华. 秒尺度温室番茄作物-环境互作模型构建与验证[J]. 农业工程学报，2021，37(8)：212-222. doi ：10.11975/j.issn.1002-6819.2021.08.024 Xu Lihong, Meng Fanzheng, Wei Ruihua. Development and verification of tomato crop-environment interaction model in second timescale greenhouse[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2021, 37(8): 212-222. (in Chinese with English abstract) doi ：10.11975/j.issn.1002-6819.2021.08.024 物质量、叶面积指数、产量等的影响。Lin 等[10]综合比较 0 引 言  了TOMGRO 模型、Vanthoor 模型以及相关生长模型，建