现代农业的要求是既要高产高效,又能优质低耗,以及不对环境造成压力。精确农业正顺应了这种时代潮流,它是将现代信息高新技术与农学、农业工程技术集成应用于农业生产,以获取农田高产高效、优质低耗的农业精耕细作技术。具体地说,精确农业就是站在农业整体化的高度,根据预先确定的指标,对作物的投入、作业和决策都进行精确控制,从而实现产出优化。在精确农业中,农业生产计划的精确制定是影响农业种植效益的一个重要问题。农业种植计划的核心问题是农业企业的年种植计划,即如何根据有关农业信息,制定未来一年的土地种植计划,从而获得最优的生产效益。 本文重点讨论了农作物生产计划的优化问题,指出农作物生产计划优化问题属于NP难问题,采用传统的优化方法很难得到满意的结果。 遗传算法作为一种随机搜索算法,具有很多优良的特性,本研究在对遗传算法进行理论分析后,提出了基于遗传算法的生产计划优化模型,并开发了生产计划优化系统。 论文首先对利用遗传算法进行生产计划优化的实现方法进行了理论分析,提出(0-1)型目标矩阵编码方案及整数型的染色体编码方案,同时分别给出了3种政策条件下的适应度函数模型。 其次,本研究对农业种植计划系统进行了系统分析与系统设计,并采用VB6.0开发工具,开发了具有分析功能的农作物种植计划优化系统。 在此基础上,本研究利用该系统,对农场种植数据进行了农作物种植计划优化问题的数据试验,实验结果表明,基于遗传算法的生产计划优化模型具有优良的性能。 最后,本研究通过数据试验,研究了利用遗传算法进行农作物种植计划优化过程中的参数选择问题。结果发现,采用保优策略可以提高染色体进化的效率;偏低的变异率将导致种群早熟,从而陷入局部最优;偏高的变异率易导致种群的退化,从而降低进化效率;本研究提出的遗传算法模型对交叉率的敏感性较低。