基于C4.5决策树算法的农安县农田管理区划分

李威，陈桂芬

摘要：针对吉林省长春市农安县2012年耕地地力调查数据，使用数据挖掘中的C4.5决策树算法（以下简称C4.5算法）对土壤中速效氮、速效磷和速效钾3种主要养分含量进行分析，并根据各养分间差异划分管理区。结果表明，使用C4.5算法对农安县924、1 840、2 756组土壤速效养分数据进行分析得到的模型精度分别为95.81%、95.59%、95.13%，对测试样本的分类精度分别为88.25%、90.50%、91.57%。使用C4.5算法对农安县进行管理区划分准确度高、效率高、易于推广，是一种指导农安县精细农业实施的有效管理区划分方法。

关键词：C4.5算法；农田管理区划分；变量施肥；农安县

中图分类号：TP399 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2014）07-1675-03

C4.5 Decision Tree Algorithm Based Division of Farmland Management Zone in

Nongan County

LI Wei，CHEN Gui-fen

（College of Information and Technology， Jilin Agricultural University， Changchun 130118， China）

Abstract： Based on the farmland survey data of Nong'an county in 2012， C4.5 decision tree algorithm was used to analyze three soil nutrients（nitrogen， phosphorus and potassium）， and divide management zone according to the difference between the nutrients. Results showed that the accuracy of the model acquired by C4.5 decision tree algorithm was 95.81%， 95.59% and 95.13% for 924， 1 840， 2 756 soil nutrient data of Nongan county. The classification accuracy of test data was 88.25%， 90.50% and 91.57%， respectively. The management partition based on C4.5 algorithm was efficient， accurate and easy to popularized， which was an effective management partition method to guide variable fertilization in precision agriculture of Nongan county.

Key words： C4.5 decision tree algorithm； management zone division； variable rate fertilization； Nongan country

土地是人类赖以生存的物质基础，而耕地是土地的精华，耕地地力的高低直接影响作物的生长发育、产量和品质，肥沃的土地是确保农业可持续发展的重要物质基础。传统耕种中，人们通常把一定区域的土地划分为一块，使用整块地土壤养分的均值来代表整个农田土壤的养分状况，然后系统分析这些数据，按照单一的施肥量对整块土地进行均匀施肥，然而田间土壤、作物的特性都不是均一的，是随着时间、空间变化的，使用单一的肥量配置既达不到按需施肥的要求，又有可能造成资源的浪费和环境污染。于是，各地纷纷提出精细农业，根据田间变异来确定最合适的管理决策，目标是在降低消耗、保护环境的前提下，获得最佳的收成[1]。

随着科技的不断发展，数据挖掘技术被广泛地应用到农业中，有效提高了管理水平。……