| 基于4D-VAR和条件植被温度指数的冬小麦单产估测 |
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| 引用本文： | 王鹏新,孙辉涛,王蕾,解毅,张树誉,李俐.基于4D-VAR和条件植被温度指数的冬小麦单产估测[J].农业机械学报,2016,47(3):263-271. |
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| 作者姓名： | 王鹏新 孙辉涛 王蕾 解毅 张树誉 李俐 |
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| 作者单位： | 中国农业大学,中国农业大学,中国农业大学,中国农业大学,陕西省气象局,中国农业大学 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金项目（41371390） |
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| 摘 要： | 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。
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| 关 键 词： | 冬小麦 条件植被温度指数 四维变分 同化 作物生长模型 产量估测 |
| 收稿时间： | 8/5/2015 12:00:00 AM |
Winter Wheat Yield Estimation Based on 4D Variational Assimilation Method and Remotely Sensed Vegetation Temperature Condition Index |
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| Wang Pengxin,Sun Huitao,Wang Lei,Xie Yi,Zhang Shuyu and Li Li.Winter Wheat Yield Estimation Based on 4D Variational Assimilation Method and Remotely Sensed Vegetation Temperature Condition Index[J].Transactions of the Chinese Society of Agricultural Machinery,2016,47(3):263-271. |
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| Authors: | Wang Pengxin Sun Huitao Wang Lei Xie Yi Zhang Shuyu and Li Li |
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| Institution: | China Agricultural University,China Agricultural University,China Agricultural University,China Agricultural University,Shaanxi Provincial Meteorological Bureau and China Agricultural University |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | winter wheat vegetation temperature condition index 4D-VAR assimilation crop growth model yield estimation |
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