基于4D-VAR和条件植被温度指数的冬小麦单产估测     

王鹏新  孙辉涛  王蕾  解毅  张树誉  李俐 《农业机械学报》2016,47(3):263-271

条件植被温度指数(VTCI)综合了地表主要参数——归一化植被指数(NDVI)和地表温度(LST),能够较为准确地对干旱进行监测,可为抗旱救灾、作物估产等提供科学依据。为了提高VTCI的区域估产精度,以陕西省关中平原为研究区域,将遥感反演的VTCI与CERES-Wheat小麦生长模型模拟的土壤浅层含水率相结合,通过四维变分(4D-VAR)同化算法实现2008—2014年冬小麦主要生育期旬尺度VTCI的同化。将同化和未同化的VTCI分别运用改进的层次分析法、熵值法及两者组合赋权法建立冬小麦单产估测模型,选择最优估测模型对2011年关中平原各县(区)进行单产估测和精度评价,并分析2008—2014年关中平原冬小麦单产的时空分布特征,结果表明:无论是在单点尺度还是区域尺度,同化的VTCI均能更好地响应外部观测数据,区域VTCI纹理性更好,更符合VTCI的先验知识。与未同化VTCI构建的估测模型相比,应用同化的VTCI所建的估测模型的估测精度明显提高,相关系数达到0.784(P0.001)。应用最优估测模型对2011年关中平原29个县(区)估产结果中,有16个县(区)的估测单产相对误差小于10%,28个县(区)的估测单产相对误差小于15%,总体平均相对误差为8.68%,均方根误差为421.9 kg/hm~2。近年来关中平原的冬小麦单产呈现个别年份波动、总体增长的年际变化规律,且呈现出中部单产最高、西部次之、东部最低的空间分布特征,与实际情况符合。  相似文献   

气流辅助式喷雾工况参数对雾滴飘移特性的影响   总被引：5，自引：0，他引：5  

刘雪美  苑进  张晓辉  左文龙 《农业机械学报》2012,43(Z1):67-72

采用三维流场的多相流计算流体力学模型,研究雾滴在自然风影响、辅助气流胁迫和自身重力作用下在连续相和雾滴粒子群离散相耦合的交互作用,并分析了不同工况参数对雾滴漂移特性的影响.结果表明:增大风筒气流出口速度,可以胁迫雾滴向靶标运动,减少雾滴飘失率.当喷嘴流量较小时,雾滴飘失率变小的趋势最为明显.然而喷嘴流量过大时,雾滴整体抗飘失能力显著下降.辅助气流的喷雾角对减少雾滴飘失相对于自然风速、辅助气流风速没有显著的影响.  相似文献   

基于VTCI和分位数回归模型的冬小麦单产估测方法   总被引：1，自引：0，他引：1  

王蕾  王鹏新  李俐  张树誉 《农业机械学报》2017,48(7):167-173，166

条件植被温度指数(VTCI)是一种综合了归一化植被指数(NDVI)与地表温度(LST)的遥感干旱监测方法,在关中平原的近实时干旱监测中具有其适用性。分位数回归能全面反映因变量的条件分布在不同分位数处的特征,回归结果稳健可靠。为了进一步研究VTCI干旱监测结果与小麦单产之间的关系及提高冬小麦单产估测精度,构建了不同分位数τ(0.1,0.3,0.5,0.7,0.9)下关中平原各市2008—2014年的冬小麦主要生育期VTCI与单产之间的线性回归模型,并基于中位数(τ=0.5)回归模型对研究区域的冬小麦单产进行了估测。结果表明,分位数回归模型比较全面地反映了不同分位数下冬小麦单产分布与VTCI之间的相关程度,弥补了最小二乘估产模型回归结果单一、易受异常值影响等的不足。中位数回归模型的单产估测结果与实际单产之间的相对误差和均方根误差的最小值及平均值均低于最小二乘回归模型,估测精度较高。此外,中位数单产估测模型获取的冬小麦估产结果在年际变化规律与空间分布特征上与实际产量均较相符,说明分位数回归在研究VTCI与产量之间的关系及冬小麦单产估测中具有其适用性与可靠性。  相似文献   

Frog communities and wetland condition: relationships with grazing by domestic livestock along an Australian floodplain river     

Amy Jansen  Michael Healey 《Biological conservation》2003,109(2):207-219

Frogs are in decline worldwide, and are known to be sensitive indicators of environmental change. Floodplains of the Murray-Darling Basin in southeastern Australia have been altered in many ways by livestock grazing, by the introduction of exotic fish, and by changes to flooding regimes. These changes have led to declines in wetland condition and hence to the availability of habitat for wetland frogs. This study examined relationships between frogs, wetland condition and livestock grazing intensity at 26 wetlands on the floodplain of the Murrumbidgee River. Frog communities, species richness, and some individual species of frogs declined with increased grazing intensity. Wetland condition also declined with increased grazing intensity, particularly the aquatic vegetation and water quality components. There were clear relationships between frog communities and wetland condition, with several taxa responding to aquatic and fringing vegetation components of wetland condition. Thus, grazing intensity appeared to influence frog communities through changes in wetland habitat quality, particularly the vegetation. Reduced stocking rates may result in improved wetland condition and more diverse frog communities. River management to provide natural seasonal inundation of floodplain wetlands may also enhance wetland condition, frog activity and reproductive success.  相似文献   

我国农情信息需求调查与分析   总被引：9，自引：3，他引：9       下载免费PDF全文

曹卫彬  杨邦杰  裴志远  汪庆发  吴全 《农业工程学报》2004,20(1):147-151

农情信息是指农业资源、环境与主要农作物的生长过程、状况的信息.调查研究与分析的目的是为国家农情监测系统的研究开发提供信息采集、处理与发布的标准.本次调查通过抽样方式,覆盖了国家7个部委局与全国22个省、自治区三个层次的农情信息用户,通过对农情信息需求的调查分析得出:农情监测信息具有及时、客观与覆盖面广的特点,已成为不可缺少的农业信息资源;农情信息同时已成为各级决策、生产管理、生产经营及农产品市场部门制定农业政策、管理指导农业生产和制定经营策略的重要科学依据;我国农情信息的采集、加工处理与发布缺乏统一的标准,缺乏统一协调的信息服务管理机制,信息资源共享系统亟待解决.  相似文献   

蒸发条件下粘土层对土壤水和溶质运移影响的模拟   总被引：11，自引：3，他引：11       下载免费PDF全文

李韵珠  胡克林 《土壤学报》2004,41(4):493-502

以土壤水和溶质运移的动力学原理为基础 ,采用数值模拟方法 ,研究了在浅层地下水和蒸发条件下含有粘土层土壤的水和Cl-的运移状况 ,重点探讨了两种粘土的层位和层厚对水和Cl-运移影响的差别及原因。研究结果表明 ,粘土层对土壤的水和溶质运移影响的程度 ,与层状土壤中该粘土及其组合土壤的水力学性质有关。本文模拟的重粘土 (简称Y粘土 )与轻壤土所组成的层状土壤 ,其基本情况为 ,随粘土层层位的升高和层厚加大 ,土壤水分蒸发和地下水补给速率降低 ,Cl-积累减少。而轻粘土 (简称R粘土 )与轻壤土所组成的层状土壤 ,由于它们的导水率曲线在压力水头h约 - 10 0 0cm处相交 ,当h低于此值时 ,R粘土的导水率就大于轻壤土的。因此 ,蒸发、补给速率和Cl-积累强度出现以顶位最高 ,甚至高于均质轻壤土 ,其次为底位 ,最低为中部层位的现象。在蒸发条件下Cl-在剖面中的积聚部位主要是土表。粘土层的存在 ,起到了阻滞作用 ,而阻滞程度则与该粘土水力学性质、层位、厚度和地下水埋深有关  相似文献   

直接接触式换热器传热性能优化     

杨波  黄峻伟  王辉涛  王仕博  徐建新 《保鲜与加工》2016,(4):24-31

建立了以容积换热系数为目标函数,工质流率U₀、喷头喷孔直径d_i、导热油液位高度Z为决策变量的直接接触式换热器性能优化模型,同时进一步将液滴群行为与传热协同关系作为约束条件引入优化模型中,重点分析该约束条件对优化过程及结果的影响。运用遗传算法对原模型和补充模型进行了优化分析,结果表明：原模型优化后的容积换热系数达到了初始值的6.7倍;而补充模型最优值的迭代次数比原模型减小了约55%,同时最优值比原模型提高了0.3%。所以该约束条件不仅提高了迭代速率,还提高了寻求全局最优值的概率,使得最优解更逼近全局最优值。  相似文献   

贮藏方式对4种药食两用植物种子萌发的影响     

陈文  王旭  王桔红 《中国农学通报》2018,34(1):85-89

为探明4种药用植物种子萌发特性和解除休眠的最佳贮藏条件,4种药食两用植物包括野甘草(Scoparia dulcis)、车前(Plantago asiatica)、土人参(Talinum paniculatum)和鳢肠(Eclipta prostrata)种子进行30天的室温干燥贮藏、15℃暖层积、4℃低温层积和0℃冰冻贮藏,测定其萌发率和萌发速度。结果显示,4种植物种子扩散时活性极高(＞96%),土人参和鳢肠种子扩散时的萌发率分别为94%和98%,野甘草和车前种子扩散时萌发率不足30%。野甘草种子经过室温干燥贮藏(25℃：70.67%;25/15℃:26%)和15℃暖层积(25℃：82%;25/15℃:31.33%)其萌发率显著高于贮藏前(24-26%)、4℃低温层积(0.67-12%)和0℃冰冻贮藏(0-8%)的种子。经过4℃层积的车前种子萌发率(34%)显著大于贮藏前(29%)、室温干燥贮藏(16.7-18.7%)、15℃暖层积(11.3-13.3%)和0℃冰冻贮藏(0-0.6%)的种子。野甘草和车前种子在成熟时有较低萌发率,具有一定程度休眠;土人参和鳢肠为非休眠种子;室温干燥储藏和15℃暖温层积有效破除野甘草部分种子休眠、4℃低温层积可破除车前部分种子休眠,提高萌发率、加快萌发速度。  相似文献   

黄土高原刺槐林对土壤养分时空分布的影响   总被引：6，自引：0，他引：6  

张社奇  王国栋  张蕾 《水土保持学报》2008,22(5)

以不同树龄刺槐纯林林地和撂荒地作对比,研究了黄土高原刺槐人工林对土壤养分时空分布特征的影响。结果表明,刺槐林地土壤有机质、pH值、全氮、有效氮、有效磷、速效钾、交换性钙和交换性盐基总量随刺槐树龄增加无明确变化规律,土壤全磷和交换性镁含量则呈现波动性变化;刺槐林地土壤有机质、全氮、有效氮含量随土壤深度增加按幂函数衰减,有效磷含量有递减趋势,土壤全磷、速效钾、交换性钙、交换性镁和交换性盐基总量随土壤深度增加无明显变化规律,而土壤pH随深度呈波动性变化;与撂荒地相比,刺槐林地土壤有机质、全氮、有效氮、有效磷、速效钾、交换性钙、交换性镁含量及交换性盐基总量分别增加21.6%~96.8%,34.3%~160.1%,191.5%~238.4%,2.1%~24.1%,19.82%~92.71%,64.2%~80.0%,25.0%~46.5%和67.2%~89.5%,表明刺槐林对改善土壤养分状况具有重要作用。  相似文献   

内蒙古典型草原区地表干湿状况变化趋势及影响因素分析     

白美兰  郝润全  侯琼  邸瑞琦 《中国农业气象》2011,32(2):208-213

分析气候变化对典型草原区干湿状况的影响,对于了解草原退化原因、恢复草原生态环境有重要的指导意义。本文根据FAO推荐的彭曼一孟蒂斯方程,利用典型草原区1961—2008年25个地面气象站资料,通过计算潜在蒸发量、地表干燥度指数和水分盈亏量,分析了典型草原区地表干湿状况的空间分布规律及其年代际变化趋势,并探讨了它们与气候要素的相互关系。结果表明：（1）典型草原区牧草生长季干燥度指数均在2．0以上,水分亏缺量在400mm以上,属于地表干燥、水分亏缺状态。且整个牧草生长季4—9月,地表仍以干燥、水分亏缺为主。（2）典型草原区地表干湿状况存在着明显的阶段性变化特征。20世纪60、70年代水分亏缺多、干燥度大,属于气候相对干燥时期;80、90年代水分亏缺减少、干燥度降低;2001—2008年,水分亏缺量和干燥度指数逐渐增大,甚至达历史最大值,成为气候最为干燥时期,且变干倾向显著。（3）对典型草原区地表干湿状况影响最显著的因子为降水量和相对湿度（相关系数在0．8以上）,其次为日照时数（相关系数在0．6以上）,平均气温和平均风速对其影响相对较小。  相似文献