这段 MATLAB 代码定义了一个名为 setGlInput
的函数,用于为温室模型(GreenLight 模型)设置输入数据。输入数据通常包括气象数据,例如太阳辐射、室外温度、湿度、CO₂ 浓度、风速、天空温度和外部土壤温度等。
代码的主要功能:
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设置温室模型的输入数据:
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代码通过
weatherInput
矩阵将气象数据加载到模型中。 -
这些数据包括太阳辐射、室外温度、湿度、CO₂ 浓度、风速、天空温度和外部土壤温度等。
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数据转换和格式化:
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代码将输入的气象数据转换为模型所需的格式和单位。
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例如,将蒸汽密度转换为蒸汽压力,将 CO₂ 浓度从
kg/m³
转换为mg/m³
。
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计算每日辐射总量:
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如果输入数据中没有提供每日辐射总量 (
dayRadSum
),代码会通过dayLightSum
函数计算每日辐射总量。
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昼夜过渡处理:
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代码通过平滑过渡处理昼夜变化,确保模型在昼夜交替时的控制逻辑更加平滑。
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使用
isDay
和isDaySmooth
变量表示白天和夜晚的状态,并添加过渡期以避免突变。
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代码的具体逻辑:
1. 输入数据的加载和转换:
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太阳辐射 (
d.iGlob
):-
直接从
weatherInput
中加载太阳辐射数据,单位为[W m^{-2}]
。
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室外温度 (
d.tOut
):-
直接从
weatherInput
中加载室外温度数据,单位为[°C]
。
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室外蒸汽压力 (
d.vpOut
):-
使用
vaporDens2pres
函数将蒸汽密度转换为蒸汽压力,单位为[Pa]
。
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室外 CO₂ 浓度 (
d.co2Out
):-
将 CO₂ 浓度从
[kg m^{-3}]
转换为[mg m^{-3}]
。
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风速 (
d.wind
):-
直接从
weatherInput
中加载风速数据,单位为[m s^{-1}]
。
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天空温度 (
d.tSky
):-
直接从
weatherInput
中加载天空温度数据,单位为[°C]
。
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外部土壤温度 (
d.tSoOut
):-
直接从
weatherInput
中加载外部土壤温度数据,单位为[°C]
。
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每日辐射总量 (
d.dayRadSum
):-
如果输入数据中没有提供每日辐射总量,代码会通过
dayLightSum
函数计算每日辐射总量,单位为[MJ m^{-2} day^{-1}]
。
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2. 昼夜状态的处理:
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昼夜状态 (
d.isDay
):-
根据太阳辐射值判断白天和夜晚的状态。如果太阳辐射大于 0,则为白天 (
1
),否则为夜晚 (0
)。 -
添加过渡期,使昼夜交替更加平滑。
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平滑昼夜状态 (
d.isDaySmooth
):-
使用平滑函数处理昼夜状态,确保模型在昼夜交替时的控制逻辑更加平滑。
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3. 过渡期的处理:
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过渡期长度 (
transSize
):-
设置过渡期的长度为 12 个时间步长(默认 1 小时)。
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使用线性插值或平滑函数(如 Sigmoid 函数)处理昼夜交替的过渡期。
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代码的应用场景:
该代码主要用于温室模型的仿真,帮助研究人员加载和处理气象数据。通过调整输入数据,可以模拟不同气象条件下温室中的环境变化和作物生长情况。
总结:
这段代码的主要目的是为温室模型设置输入数据,确保模型能够基于实际气象数据进行仿真。通过加载和处理气象数据,研究人员可以更好地理解和优化温室中的环境控制和作物生长策略。