Ai Based Smart Crop Recommendation and Yield Prediction Using Ml and Weather Analytics

农业在保障全球粮食安全方面发挥着至关重要的作用；然而，不可预测的气候条件、不断变化的土壤特性以及低效的作物选择持续影响着农业生产率。精准的作物推荐与产量预测对于帮助农民做出明智的种植决策并最大化作物产量至关重要。本文提出了一种基于人工智能的智能作物推荐与产量预测框架，该框架将机器学习技术与天气分析相结合，为精准农业提供智能决策支持。所提出的框架利用多种环境和农业参数，包括土壤养分（氮、磷和钾）、土壤pH值、温度、湿度、降雨量以及历史天气信息，来推荐最适宜的作物并估算其预期产量。采用包含缺失值处理、特征工程、归一化和特征选择的综合数据预处理流程，以提升模型性能。评估了多种机器学习算法，包括随机森林、XGBoost、LightGBM和支持向量机，并采用集成学习方法以增强预测精度和模型鲁棒性。引入天气分析以捕捉对作物生产力有显著影响的季节性变化和气候因素。所提出的框架使用公开可用的农业数据集进行验证，并通过交叉验证使用标准性能指标进行评估，如准确率、精确率、召回率、F1分数、平均绝对误差（MAE）、均方根误差（RMSE）和决定系数（R²）。预期实验结果表明，与传统的单一模型方法相比，将天气分析与集成机器学习相结合能显著提高作物推荐准确率和产量预测性能。所提出的框架提供了一个智能、可扩展且数据驱动的决策支持系统，能够帮助农民、农业专家和政策制定者在不同气候条件下提高生产力、优化资源利用并促进可持续农业实践。