Mathematics for crops

Vergelijkbare documenten
Uitbreiding en verdieping mogelijkheden, kansen en beperkingen van fytomonitoring (fase 2)

Mogelijkheden, kansen en beperkingen van fytomonitoring (eerste fase)

Module: Vochtbalans van de kas

Opbrengstverhoging snij amaryllis. Arca Kromwijk en Steven Driever, Wageningen UR Glastuinbouw Marc Grootscholten, Improvement Centre

Vraag 1. Log in als gebruiker Training-NL

Het Nieuwe Telen. Het Nieuwe Telen. Wat kan ik er NU mee? Ing René Beerkens

Workshop: Telen op plantbalans

6 Nieuw: Plantvoice / gewasactiviteit en watergift

De sprekende plant: sensoren en modellen in de tuinbouw

Autonoom Telen. 11 april 2019

SAMPLE 11 = + 11 = + + Exploring Combinations of Ten + + = = + + = + = = + = = 11. Step Up. Step Ahead

De Relatie tussen Voorschoolse Vorming en de Ontwikkeling van. Kinderen

Data verwerking met periodieke afhankelijkheden. N.G. Schultheiss

Module: Energiebalans van de plant

Introductie in flowcharts

Gewasfotosynthese meten in een (belichte) tomatenteelt. Wageningen UR Glastuinbouw, Anja Dieleman Themabijeenkomst energie glasgroente 18 mei 2015

Classification of triangles

Engels op Niveau A2 Workshops Woordkennis 1

Het Nieuwe Telen Potplanten

Toetsing Growlab. Onderzoek plantmonitoring op praktische bruikbaarheid en toepassing bij een paprika en komkommer teelt.

Step by Step Guide. Cijferinvoer BE. MACCS version Document version 1.0 Date 28 November

04/11/2013. Sluitersnelheid: 1/50 sec = 0.02 sec. Frameduur= 2 x sluitersnelheid= 2/50 = 1/25 = 0.04 sec. Framerate= 1/0.

de plant activiteit sensor Peter Stradiot Energie-InfoDag 12 maart 2009

Optimale planten voor verbetering van de leef-, werken leeromgeving: Concept implementatie en Markt Innovatie

AE1103 Statics. 5 November h h. Answer sheets. Last name and initials:

Invloed van het aantal kinderen op de seksdrive en relatievoorkeur

Persoonlijkheidskenmerken en cyberpesten onder jongeren van 11 tot 16 jaar:

FOR DUTCH STUDENTS! ENGLISH VERSION NEXT PAGE. Toets Inleiding Kansrekening 1 8 februari 2010

Workshop: Efficiënter CO 2 doseren / weerstanden bij CO 2 opname

Relatie tussen Persoonlijkheid, Opleidingsniveau, Leeftijd, Geslacht en Korte- en Lange- Termijn Seksuele Strategieën

Welkom. Digitale programma: #cmdag18. Dagvoorzitter Prof. dr. Arjan van Weele NEVI hoogleraar inkoopmanagement.

Rapportage Temperatuur- en RV-metingen

Pesten onder Leerlingen met Autisme Spectrum Stoornissen op de Middelbare School: de Participantrollen en het Verband met de Theory of Mind.

LDA Topic Modeling. Informa5ekunde als hulpwetenschap. 9 maart 2015

Chapter 4 Understanding Families. In this chapter, you will learn

Invloed klimaat op planttemperatuur. toepassing warmtebeeldcamera. PT Projectnummer:

LONDEN MET 21 GEVARIEERDE STADSWANDELINGEN 480 PAGINAS WAARDEVOLE INFORMATIE RUIM 300 FOTOS KAARTEN EN PLATTEGRONDEN

Add the standing fingers to get the tens and multiply the closed fingers to get the units.

Tilburg University. Deelname aan huisvuilscheidingproeven Pieters, Rik; Verhallen, T.M.M. Published in: Toegepaste sociale psychologie 1

My Inspiration I got my inspiration from a lamp that I already had made 2 years ago. The lamp is the you can see on the right.

De Invloed van Perceived Severity op Condoomgebruik en HIV-Testgedrag. The Influence of Perceived Severity on Condom Use and HIV-Testing Behavior

Ontpopping. ORGACOM Thuis in het Museum

BVBA POMAC-LUB-SERVICES SPRL Korte Bruggestraat 28 B-8970 Poperinge Tel. 057/ Fax 057/ internet:

Humidity Roadmap. Aansluiting van NMi VSL op de Europese roadmap voor vochtontwikkeling. Rien Bosma. NMi - the Art of Measurement

Wij beloven je te motiveren en verbinden met andere studenten op de fiets, om zo leuk en veilig te fietsen. Benoit Dubois

Laboratory report. Independent testing of material surfaces. Analysis of leaching substances in treated wood samples conform guide line EU 10/2011

Data Handling Ron van Lammeren - Wageningen UR

NMOZTMKUDLVDKECVLKBVESBKHWIDKPDF-WWUS Page File Size 9,952 KB 29 May, 2016

Cover Page. The handle holds various files of this Leiden University dissertation.

Het Nieuwe Telen toegepast in aardbeien onderglas!

Eindrapportage project Zuurstofvoorziening substraten

Karen J. Rosier - Brattinga. Eerste begeleider: dr. Arjan Bos Tweede begeleider: dr. Ellin Simon

Als planten konden praten

Effecten van een op MBSR gebaseerde training van. hospicemedewerkers op burnout, compassionele vermoeidheid en

Issues in PET Drug Manufacturing Steve Zigler PETNET Solutions April 14, 2010

-meter en de ph- en EC-meter.

AE1103 Statics. 25 January h h. Answer sheets. Last name and initials:

Luchtvochtigheid. maximale luchtvochtigheid; relatieve luchtvochtigheid; vochtdeficit. Absolute luchtvochtigheid (AV)

De Invloed van Altruïsme op de Samenhang tussen Leeftijd en Mentale Veerkracht

De Effectiviteit van een Mindfulness-gebaseerde Lichaamsscan: een. Vergelijking met Rusten in Liggende Positie

Verbetering van de schermregeling met de pyrgeometer

Settings for the C100BRS4 MAC Address Spoofing with cable Internet.

Validatie van de Depressie lijst (DL) en de Geriatric Depression Scale (GDS-30) bij Verpleeghuisbewoners

COGNITIEVE DISSONANTIE EN ROKERS COGNITIVE DISSONANCE AND SMOKERS

Energiezuinige teelt Alstroemeria

PRIVA SENSOREN VOOR TUINBOUW

De Relatie tussen Betrokkenheid bij Pesten en Welbevinden en de Invloed van Sociale Steun en. Discrepantie

Bullying in Schools for Special Education: Who Are the Defenders?

Geslacht, Emotionele Ontrouw en Seksdrive. Gender, Emotional Infidelity and Sex Drive

MyDHL+ ProView activeren in MyDHL+

The genesis of the game is unclear. Possibly, dominoes originates from China and the stones were brought here by Marco Polo, but this is uncertain.

Verantwoord rapporteren. Karin Schut

Installatie van Windows 10 op laptops. Windows 10 installation on laptops

Remote sensor series

Summary 136

Wilco te Winkel, Liesbeth Mantel Erasmus University Rotterdam,NL

van Werknemers Well-being Drs. P.E. Gouw

Multiphysics simulations

Tentamen T1 Chemische Analysemethoden 6 maart 2014

Esther Lee-Varisco Matt Zhang

Summary 124

ANOVA in SPSS. Hugo Quené. opleiding Taalwetenschap Universiteit Utrecht Trans 10, 3512 JK Utrecht 12 maart 2003

Product naam: MM01930

27/11/2015. Gewasfotosynthese meten in een (belichte) tomatenteelt. Monitoren fotosynthese: wat is de status? Plantmonitoring.

HNT toegepast in potplanten. Studiemiddag HNT, LTO Glaskracht 2018 Door: Tristan Marçal Balk

De Samenhang tussen Dagelijkse Stress, Emotionele Intimiteit en Affect bij Partners met een. Vaste Relatie

Datamodelleren en databases 2011

Provada. June 6 th 2018

Cambridge International Examinations Cambridge International General Certificate of Secondary Education

UNIVERSITY OF CAMBRIDGE INTERNATIONAL EXAMINATIONS International General Certificate of Secondary Education

Gassnelheid en volume metingen. Deze code van goede meetpraktijk beschrijft de toegepaste. werkwijze bij de meting voor gassnelheid en volume

3e Mirror meeting pren April :00 Session T, NVvA Symposium

KPMG PROVADA University 5 juni 2018

RECEPTEERKUNDE: PRODUCTZORG EN BEREIDING VAN GENEESMIDDELEN (DUTCH EDITION) FROM BOHN STAFLEU VAN LOGHUM

De Rol van Zelfregulatie, Motivatie en Eigen Effectiviteitsverwachting op het Volhouden

Microdata Services. Documentatie Volgtijdelijk vergelijkbare Persoon_id's van personen (VTVPERSOONTAB)

Het voorspellen van de levensduur van LED verlichting met gebruik van omgevingstesten En enkele voorbeelden van faal mechanismen

Status Groeimodel Gerbera

Welke factoren beïnvloeden het gezamenlijk leren door leraren? Een systematische literatuurreview Thurlings, M.C.G.; den Brok, P.J.

2013 Introduction HOI 2.0 George Bohlander

Transcriptie:

Mathematics for crops Bert van Duijn Het Lansingerland, September 11, 2017

Physics Others Mathematics Auxin group PBDL Institute Biology Plant Biodynamics Laboratory Education Leiden (IBL) Minor Quantittive Biology Omics Lab

To begin: Crop sensing (?) We sense the crop (?) Or. The crop senses us (?)

Titel van de dia Tekst Tekst Tekst Jurema Action Plant Project, Ivan Henrique, Brazil/Netherlands

Topics to discuss Why Mathematics for crops? Example from crop monitoring Why Mathematics for crops?

Crop monitoring: Relationships between the different parameters in the greenhouse (PCA analysis). All parameters in some way have a relationship with each other, more or less strong and direct. Problems in the cultivation may be noticed early by changes in the relationships between parameters.

Measured parameters (70 different every 5 minutes) Tabel 1: Roos Parameters Growlab parameters PAR A PAR B LDTV (stengeldiameter) Buistemp PT1000 B CO2 RV meter (incl. dauwpunt) Area temp IR camera Tensio 500 EC Sapstroom Meteogegevens Kastemp RV Buis berekend Buis meting Luwe zijde raamstand berekend Luwe zijde raamstand meting. Wind zijde raamstand berekend Wind zijde raamstand meting ML Lampen 50% ML Lampen 100% Assimilatie belichting 50% Assimilatie belichting 100% Straling Buitentemperatuur Windsnelheid Regenmelder Regen Doekstand Zuurstof sensor 6 Zuurstof sensor 8 VP VPD Tabel 2: Paprika Parameters Growlab parameters PAR A PAR B LDTV (stengeldiameter) Buistemp PT1000 B CO2 RV meter (incl. dauwpunt) Area temp IR camera Tensio 500 EC Sapstroom RV Area temp Kastemp Buistemp RV CO2 Raamstand luw Raamstand wind Ber Pb luw Ber Pb wind ph EC I400N2R7V3 ph EC Flow m3 Gift

Principale componenten analyse Principale componenten (PC) zijn parameters in een door de computer berekend model dat de ingevoerde data zo goed mogelijk beschrijft. Deze principale componenten parameters zijn op zich ook weer samengesteld uit de ingevoerde parameters, waarbij ieder parameter met een eigen vaste weging deel uit maakt van de principale component.

Model constructie Variance Captured (%) 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 Principal Component Number 5 minuten data uit een paprika bedrijf (dwz ieder vijf minuten werd een meting verricht van iedere parameter), handmatig geselecteerd op goede dagen. Van deze data werd een PCA model berekend. Principal Eigenvalue % Variance % Variance Component of Captured Captured Number Cov(X) This PC Total --------- ---------- ---------- ---------- 1 1.24e+001 17.24 17.24 2 7.17e+000 9.96 27.20 3 4.83e+000 6.71 33.91 4 3.73e+000 5.17 39.08 5 3.65e+000 5.07 44.15 6 2.81e+000 3.91 48.06 7 2.14e+000 2.97 51.03 8 2.10e+000 2.91 53.94 9 1.96e+000 2.72 56.65 10 1.92e+000 2.67 59.32 11 1.88e+000 2.62 61.93 12 1.58e+000 2.19 64.13 13 1.56e+000 2.16 66.29 14 1.48e+000 2.06 68.35 15 1.42e+000 1.98 70.33 16 1.39e+000 1.93 72.26 17 1.27e+000 1.76 74.02 18 1.24e+000 1.73 75.75 19 1.09e+000 1.51 77.26 20 1.06e+000 1.47 78.73

PC 2 als functie van PC 1 gedurende 1 teeltdag van paprika. Iedere cirkel steelt een meetmoment gedurende de dag voor.

Uit de figuur wordt direct zichtbaar dat het verloop van het verband tussen PC en PC2 gedurende de dag met name wordt bepaald door een klein aantal parameters. Zo is duidelijk dat de beweging van rechtsboven naar links wordt veroorzaakt door met name een toename van de stralingparameters (die zich links bevinden), en toename buitentemperatuur. De beweging naar rechtsonder wordt met name bepaald door een toename van de wind aan het einde van de middag, en een afname van de temperatuur parameters. Op deze wijze geeft deze diagram een blauwdruk van deze teelt dag. De correlatie tussen de verschillende parameters wordt weergegeven door de positie van de parameters ten opzichte van elkaar

Q-residuals van meer dan 3000 meetmomenten over de periode 2-10 tot 31-10. Hoge Q-residual waarden, boven de rode lijn, geven meetmomenten aan waarbij de uitgelezen data van Growlab en klimaatcomputer niet passen binnen het model goede dag.

Model parameter PC1 die opgebouwd uit de gewogen som van alle meet parameters is hier uitgezet in de tijd (van ochtend 7.00 uur tot avond 19.00 uur) voor de periode 2-10 tot 3-11. Binnen de figuur is het verloop van PC1 voor de foute dagen aangeven in groen. Duidelijk is dat PC1 voor een groot aantal foute dagen een andere waarde aanneemt dan voor de goede dagen. Verschil treedt vooral op na het einde van ochtend. Meetpunten voor PC1 die buiten het rode kader vallen geven aanleiding tot nader onderzoek met betrekking tot deze afwijkingen in de relaties tussen de parameters in de kas.

PC1 waarden van de totale dataset over 24 uur (5 minuten waarden) gedurende de gehele meetperiode uitgezet. Zowel goede als overige ( slechte ) dagen zijn meegenomen. PC1 meetpunten die buiten het rode kader vallen geven aanleiding tot nader onderzoek met betrekking tot deze afwijkingen in de relaties tussen de parameters in de kas.

Twee model parameters PC1 (X-as) en PC2 (y-as), beide opgebouwd uit gewogen sommen van de meetparameters, zijn berekend uit het voor de goede dagen geijkte model en uitgezet elkaar. Blauwe punten, binnen de rode omsluiting, zijn de waarden afkomstig uit de goede dagen dataset, groene punten zijn de waarden afkomstig uit de overige dagen dataset. Indien tijdens het verloop van de teelt punten buiten het rode gebied vallen is er aanleiding tot nader onderzoek naar de achtergrond van deze afwijking in de samenhang tussen deze parameters.

Veel van de afwijkingen op de overige dagen buiten het rode gebied worden veroorzaakt door een beweging van het PC1-PC2 verband naar rechtsonder. D.w.z. een relatief grote toename van o.a. sapflow ten opzichte van de andere parameters, en o.a. een relatief grote vermindering van lichtparameter waarden, RV waarden, CO 2 en buistemperatuur waarden ten opzichte van de andere parameters.

In deze figuur zijn de Q residuals (afwijkingen binnen het model) per meetmoment uitgezet tegen de Hotelling T 2 (extremiteit van de parameters). Alle datapunten uit de geselecteerde goede dagen (5000 punten in totaal) zijn weergegeven in blauw en vallen binnen het rode gebied. Afwijkende punten buiten het rode gebied, zijn of extreme waarden die nog wel in het model passen (binnen licht blauwe gebied) of waarden die sterk afwijken van het model (buiten het rode en licht blauwe gebied).

Analyse van de parameters (en de daarbij behorende sensoren) die de grootste rol spelen in de opgestelde modellen (dwz de parameters die het sterkste bijdragen aan het signaleringssysteem) geeft aan dat deze zijn: de parameters die te maken hebben met licht (PAR, Instraling, doek), temperatuur (kasomgeving, buistemperatuur, gewastemperatuur, buitentemperatuur), vocht (RV parameters, substraat watergehalte), zuurstof in het substraat, CO 2 sapstroom.

Why Mathematics for Crops? Any decision made in the green house is based on measurements and data analysis. Measurements deliver numbers. Interpretation of the numbers requires data analysis: mathematics. Mathematical models are the basis for understanding the underlying mechanisms and realtionships.

Plant Biodynamics Laboratory Institute Biology Leiden Kees Boot Suyun Zhang Kees Libbenga Marijke Libbenga Bert van Duijn Mathematical Institute Leiden Sander Hille Bert Peletier Fytagoras Berry Oppedijk Wessel Holtman Bert van Duijn