温室小气候环境建模与控制的现状及展望
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体生长炉 系统辨识与控制 算法研究任务 ”项 目，参与国家农业８ ３ 目：可控环境农业数 ６项 据采集 自动 控制系统研究 、温室无线测控 网 络系统关键技 术研究与集 成、 田间作物信 息 成像 光谱仪的研制和应用。
摘要 ：本 文论述 了国 内外温 室小 气候 建模 的主要 方法 ，温 室控 制采 用的 主 要技术 ，探 讨了 国内温 室控制 的发 展方 向 。 关键词 ：温 室 ；小 气候 ；建模 ；环境 控制
解 决 农 民 增 收 、提 高 土 地 和 水 资 源 利 用 率 ，提 高 农 业 的 国 际
竞争 力中的作用越来越 突出。
温 室 面 积 在 世 界 范 围 内 迅 速 增 长 ，据 不 完 全 统 计 ，２ ０ ０２
年全 世界温室 面积达９ 万公顷 。大 型连栋温 室在２ ０ 年 已达 Ｏ ０３ ￣６ 万 公顷。２ ０ 年末 ，我国温室面 积８ 千 公顷 ，其 中现 代 Ｊ １５ ０６ １ 温室３ ０ 公顷 ，国外 引进约２ ０ ５０ ０ 公顷 。国内温室控制技 术始于 ８ 年代 ，９ 年代将 计算机 用于温室 的管理和控制 ，但是 ，迄 ０ ０
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备 及 作 物 等 影 响 ，对 温 室 环 境 建 模 要 综 合 考 虑 这 些 因 素 的 影
响 ，一般以能 量平衡方程 和质量 平衡方程 为理论依 据研究温 室的温度、湿 度、ＣＯ 浓 度的模 型。广义上 ，温室环境指的是 ２ 与作物 生长相 关的作物根 上环境 和作物 根际环境 ，根上环境 现 代温 室特 殊 的结 构 及材 料 （ 光 、密 闭 、保 温 等 ） 透 形成 了一个 与外界大 气候环境相对 隔离 的特 殊的 内部 小气候 环境 ，影响温 室小气候 环境的环境 因子主要 包括光辐射 、温 度 、湿度 、ＣＯ 浓 度 、空 气流速等 。温室环境 控制在利 用 自 ２ 然资 源的基础上 ，通过 改变环境 因子 获得作物 生长的 最佳条 件 ，从而 达到增加 作物产量 、改善 品质 、调节 生产周期 、提 高 经济效益的 目的。以温 室作物生产 为主要特征 的农业 ，因 包括 ：温室 内温度 、光 照强度 、相对湿 度 、Ｃ０２ 度等 ；根 浓 际环境 对于基 质 （ 土壤 ）栽培 的作物包括 ：基质 （ 土壤 ）温
具 有技 术和劳动 力密集 、土 地和水 资源利用率 高的特 点 ，在
一 秦讲于 ９毕 模系校 教师位 制工温 ２方量 科学论 女化学 ０技中 。向区 工作、 学位与 、，国 ，为控 琳术， ８。晶 控人 程大 年１ 技２ 安获 目主 琳９ 前持 专学 术工 徽０ 制３ 获８ 优学 主过 业环 大控 枞年 得制 （至 要境 化测 的今 中理 学士 阳业 １“ ７多 研 博建 国任 人留 自 ５ 一 究 士 科 动 ， ）
温 室 小 气 候 建 模 的 目的 是 对 于 影 响 温 室 小 气候 的 主 要 环
境 因子进行建 模 ，包括单 因子或者 多 因子 ，它是认 识温室机
理 的 理 论 基 础 ，也 为温 室的 控 制 提 供 了决 策 依 据 。
温 室 环境 受 室 外气 候 环境 、温 室结 构 与构 造 、控 制设
度 、酸碱 度 、营 养成分 ，对于营养 液栽培 的作物其根 际环境
包括 ：温 度、电导率 （ Ｃ）值 、酸碱度 （Ｈ）值、离子浓度 Ｅ ｐ
（ 主要是 氮、磷 、钾 ）等 。一 般所指 的温室环境 是指狭 义的
温室小 气候环境 ，因此温 室环 境模 型可以定 义为温室小 气候 环境 因子与其影 响因素之 间的关系的数学描述 。
５ 自 ８ 勋化搏 ຫໍສະໝຸດ ２ １年０ ￣Ｆ ００ ２ ： Ｕ
今 为 止 ，用 于 商 业 经 营 的 现 代 温 室 大 部 分 采 用 进 口温 室 的 软
硬件 设备 。与 国外先进水 平相 比 ，我 国温 室农业在 科技含量 和技 术水平 ，特 别是在设 施作物 环境模 拟与温 室小气候调控 方面 ，还存在较大差距。
ｌ 温室小 气候环 境建模
文献标识码 ：Ａ 文章编号 ：１０ —４ ２２ １）２０ ５ —３ 中图分 类号 ：Ｔ １ ０ ３０９ （０００ ．０ ８０ Ｐ３
室小气候环境建模 与控 制的现状及展 望
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摘要 ：本 文论述 了国 内外温 室小 气候 建模 的主要 方法 ，温 室控 制采 用的 主 要技术 ，探 讨了 国内温 室控制 的发 展方 向 。 关键词 ：温 室 ；小 气候 ；建模 ；环境 控制
解 决 农 民 增 收 、提 高 土 地 和 水 资 源 利 用 率 ，提 高 农 业 的 国 际
竞争 力中的作用越来越 突出。
温 室 面 积 在 世 界 范 围 内 迅 速 增 长 ，据 不 完 全 统 计 ，２ ０ ０２
年全 世界温室 面积达９ 万公顷 。大 型连栋温 室在２ ０ 年 已达 Ｏ ０３ ￣６ 万 公顷。２ ０ 年末 ，我国温室面 积８ 千 公顷 ，其 中现 代 Ｊ １５ ０６ １ 温室３ ０ 公顷 ，国外 引进约２ ０ ５０ ０ 公顷 。国内温室控制技 术始于 ８ 年代 ，９ 年代将 计算机 用于温室 的管理和控制 ，但是 ，迄 ０ ０
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备 及 作 物 等 影 响 ，对 温 室 环 境 建 模 要 综 合 考 虑 这 些 因 素 的 影
响 ，一般以能 量平衡方程 和质量 平衡方程 为理论依 据研究温 室的温度、湿 度、ＣＯ 浓 度的模 型。广义上 ，温室环境指的是 ２ 与作物 生长相 关的作物根 上环境 和作物 根际环境 ，根上环境 现 代温 室特 殊 的结 构 及材 料 （ 光 、密 闭 、保 温 等 ） 透 形成 了一个 与外界大 气候环境相对 隔离 的特 殊的 内部 小气候 环境 ，影响温 室小气候 环境的环境 因子主要 包括光辐射 、温 度 、湿度 、ＣＯ 浓 度 、空 气流速等 。温室环境 控制在利 用 自 ２ 然资 源的基础上 ，通过 改变环境 因子 获得作物 生长的 最佳条 件 ，从而 达到增加 作物产量 、改善 品质 、调节 生产周期 、提 高 经济效益的 目的。以温 室作物生产 为主要特征 的农业 ，因 包括 ：温室 内温度 、光 照强度 、相对湿 度 、Ｃ０２ 度等 ；根 浓 际环境 对于基 质 （ 土壤 ）栽培 的作物包括 ：基质 （ 土壤 ）温
具 有技 术和劳动 力密集 、土 地和水 资源利用率 高的特 点 ，在
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温 室 小 气 候 建 模 的 目的 是 对 于 影 响 温 室 小 气候 的 主 要 环
境 因子进行建 模 ，包括单 因子或者 多 因子 ，它是认 识温室机
理 的 理 论 基 础 ，也 为温 室的 控 制 提 供 了决 策 依 据 。
温 室 环境 受 室 外气 候 环境 、温 室结 构 与构 造 、控 制设
度 、酸碱 度 、营 养成分 ，对于营养 液栽培 的作物其根 际环境
包括 ：温 度、电导率 （ Ｃ）值 、酸碱度 （Ｈ）值、离子浓度 Ｅ ｐ
（ 主要是 氮、磷 、钾 ）等 。一 般所指 的温室环境 是指狭 义的
温室小 气候环境 ，因此温 室环 境模 型可以定 义为温室小 气候 环境 因子与其影 响因素之 间的关系的数学描述 。
５ 自 ８ 勋化搏 ຫໍສະໝຸດ ２ １年０ ￣Ｆ ００ ２ ： Ｕ
今 为 止 ，用 于 商 业 经 营 的 现 代 温 室 大 部 分 采 用 进 口温 室 的 软
硬件 设备 。与 国外先进水 平相 比 ，我 国温 室农业在 科技含量 和技 术水平 ，特 别是在设 施作物 环境模 拟与温 室小气候调控 方面 ，还存在较大差距。
ｌ 温室小 气候环 境建模
文献标识码 ：Ａ 文章编号 ：１０ —４ ２２ １）２０ ５ —３ 中图分 类号 ：Ｔ １ ０ ３０９ （０００ ．０ ８０ Ｐ３
室小气候环境建模 与控 制的现状及展 望
Ｔｈ ｅ ｅ ｔＳ ｔ ａｉｎ ａ ｄＰｒ ｓ ｃ ｆＭ ｏ ｅｉｇ ａ ｄＣｏ ｔｏ ｆｔ ｅＧｒ ｅ ｈ ｕ ｅ ｅＰｒ ｓ ｎ ｉｕ ｔｏ ｎ ｏ ｐｅ ｔｏ ｄ ｌ ｎ ｎ ｒ ｌ ｅ ｎ ｏ ｓ ｎ ｏ ｈ Ｍ ｉｒ ｃｉ ａｅ ｃｏ ｌ ｔ ｍ