基于天氣預(yù)報(bào)信息解析的冬小麥灌溉預(yù)報(bào)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-02-17 03:36
本文通過(guò)新鄉(xiāng)地區(qū)2012-2014年冬小麥田間試驗(yàn),將日常天氣預(yù)報(bào)信息進(jìn)行解析定量化后代入修正的參考作物蒸發(fā)蒸騰量(ET0)預(yù)測(cè)模型,并與實(shí)測(cè)氣象資料FAO56 Penman-Monteith公式計(jì)算值比較,篩選出精度較高的ET0預(yù)報(bào)模型。利用天氣預(yù)報(bào)中的氣溫預(yù)報(bào)值建立了基于積溫的作物系數(shù)模擬模型并和ET0預(yù)報(bào)模型一起耦合到水量平衡方程中,預(yù)報(bào)未來(lái)時(shí)段的土壤含水率。利用SIMDualKc雙作物系數(shù)模型模擬了2012-2014年冬小麥生育期內(nèi)的土壤含水率,模型擬合度較好,當(dāng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)缺失時(shí)可將該模型擬合的數(shù)據(jù)進(jìn)行插補(bǔ)。基于.NETFramework4.5開(kāi)發(fā)了面向用戶(hù)的可視化程序界面,為灌溉管理者和決策者提供直觀的可視化決策依據(jù),指導(dǎo)灌區(qū)做到適時(shí)適量灌溉。本文的主要結(jié)論如下:(1)通過(guò)天氣預(yù)報(bào)各要素的預(yù)報(bào)精度統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn),最高、最低氣溫、日照時(shí)數(shù)的預(yù)報(bào)精度均隨預(yù)見(jiàn)期的增加呈逐漸下降趨勢(shì),同一預(yù)見(jiàn)期下,最低氣溫預(yù)報(bào)的精度稍高于最高氣溫。(2)基于天氣預(yù)報(bào)信息解析的ET0預(yù)報(bào)模型中,PMT1模型在短期預(yù)報(bào)中精度最高,在中期預(yù)報(bào)中P-T、HG-M兩種模型的預(yù)報(bào)值既能滿(mǎn)足精度...
【文章來(lái)源】:西北農(nóng)林科技大學(xué)陜西省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:116 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究的背景與意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展
1.2.1 土壤墑情預(yù)報(bào)研究進(jìn)展
1.2.2 機(jī)理性模型
1.2.3 概念性模型
1.2.4 隨機(jī)模型
1.2.5 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型
1.2.6 經(jīng)驗(yàn)?zāi)P?br> 1.3 存在問(wèn)題
1.4 研究?jī)?nèi)容
1.5 技術(shù)路線
第二章 試驗(yàn)材料和方法
2.1 試驗(yàn)區(qū)基本情況
2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
2.3 觀測(cè)指標(biāo)與測(cè)定方法
2.4 試驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理方法
第三章 基于溫度資料估算參考作物蒸發(fā)蒸騰量模型比較
0估算模型"> 3.1 ET0估算模型
3.1.1 FAO56 Penman-Monteith(P-M)方法
3.1.2 溫度法
3.1.3 輻射法
3.3 評(píng)價(jià)方法
3.4 結(jié)果與分析
3.4.1 溫度法公式比較
3.4.2 輻射法比較
0估算方法的交叉比較"> 3.4.3 ET0估算方法的交叉比較
3.5 本章小結(jié)
第四章 基于天氣預(yù)報(bào)信息的參考作物蒸發(fā)蒸騰量中短期預(yù)報(bào)模型研究
0預(yù)報(bào)模型"> 4.1 ET0預(yù)報(bào)模型
4.1.1 確定性模型
4.2 黑箱預(yù)測(cè)模型
4.2.1 基于天氣預(yù)報(bào)信息主成分分析的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)模型
4.3 結(jié)果與分析
4.3.1 天氣預(yù)報(bào)精度評(píng)價(jià)
4.3.2 解析天氣預(yù)報(bào)信息評(píng)價(jià)
0的預(yù)報(bào)結(jié)果分析"> 4.3.3 ET0的預(yù)報(bào)結(jié)果分析
4.4 本章小結(jié)
第五章 冬小麥作物系數(shù)的預(yù)報(bào)和模擬
5.1 株高和葉面積指數(shù)(LAI)的變化規(guī)律及模擬模型
5.1.1 株高及葉面積指數(shù)的變化規(guī)律
5.1.2 基于播后天數(shù)的株高和葉面積指數(shù)的模擬模型
5.2 冬小麥有效積溫的計(jì)算
5.2.1 積溫的分類(lèi)及計(jì)算原則
5.2.2 冬小麥各生育階段的有效積溫
5.3 基于有效積溫的冬小麥LAI的模擬模型
5.3.1 基于多項(xiàng)式的模擬模型
5.3.2 基于修正的Logistic模型的LAI模擬模型
5.4 作物系數(shù)模擬模型
5.4.1 實(shí)測(cè)作物系數(shù)的計(jì)算
5.4.2 LAI與作物系數(shù)的模擬
5.5 作物系數(shù)模型的驗(yàn)證
5.5.1 冬小麥葉面積指數(shù)模型的驗(yàn)證
5.6 本章小結(jié)
第六章 土壤墑情實(shí)時(shí)預(yù)報(bào)模擬模型
6.1 水量平衡模型
6.1.1 水量平衡方程中參數(shù)的確定
6.1.2 作物需水量預(yù)報(bào)
6.1.3 灌溉日期和灌溉水量的預(yù)報(bào)
6.1.4 土壤含水率的實(shí)時(shí)預(yù)報(bào)修正
6.2 土壤含水率的實(shí)時(shí)預(yù)報(bào)結(jié)果分析
6.2.1 冬小麥生育期內(nèi)的降雨變化分析
6.2.2 冬小麥生育期內(nèi)土壤含水率逐日預(yù)報(bào)結(jié)果分析
Kc雙作物系數(shù)模型模擬土壤含水率"> 6.3 SIMDualKc雙作物系數(shù)模型模擬土壤含水率
Kc模型原理"> 6.3.1 SIMDualKc模型原理
Kc模型計(jì)算過(guò)程"> 6.3.2 SIMDualKc模型計(jì)算過(guò)程
Kc模型主界面"> 6.3.3 SIMDualKc模型主界面
Kc 模型應(yīng)用"> 6.3.4 SIMDualKc 模型應(yīng)用
6.4 本章小結(jié)
第七章 基于天氣預(yù)報(bào)信息的冬小麥實(shí)時(shí)灌溉預(yù)報(bào)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)
7.1 預(yù)報(bào)系統(tǒng)介紹
7.2 預(yù)報(bào)系統(tǒng)使用說(shuō)明
7.2.1 預(yù)報(bào)界面
7.2.2 設(shè)置參數(shù)界面
7.3 本章小結(jié)
第八章 結(jié)論與展望
8.1 主要結(jié)論
8.2 創(chuàng)新點(diǎn)
8.3 問(wèn)題與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)介
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]氣象因子對(duì)太湖地區(qū)旱作農(nóng)田土壤水分動(dòng)態(tài)的影響[J]. 張聰聰,陳效民,張勇,邱金思,余曉,潘根興,張旭輝. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué). 2013(21)
[2]夏玉米棵間蒸發(fā)的田間試驗(yàn)與模擬[J]. 趙娜娜,劉鈺,蔡甲冰,于福亮,李傳哲. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2012(21)
[3]雙作物系數(shù)模型SIMDualKc的驗(yàn)證及應(yīng)用[J]. 趙娜娜,劉鈺,蔡甲冰,L.S.Pereira. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2011(02)
[4]土壤水分預(yù)測(cè)模型的研究[J]. 李光,應(yīng)杰,劉長(zhǎng)榮. 南水北調(diào)與水利科技. 2010(04)
[5]新鄉(xiāng)地區(qū)冬小麥缺水量適宜估算模式研究[J]. 劉戰(zhàn)東,段愛(ài)旺,高陽(yáng),劉浩. 中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào). 2010(04)
[6]深層地下水嚴(yán)重超采問(wèn)題與對(duì)策建議——以河北省為例[J]. 李香云. 水利發(fā)展研究. 2010(06)
[7]基于天氣預(yù)報(bào)的參考作物騰發(fā)量LS-SVM預(yù)測(cè)模型[J]. 張展羽,王聲鋒,段愛(ài)旺,王斌. 水科學(xué)進(jìn)展. 2010(01)
[8]中國(guó)北方利用開(kāi)采型漏斗建設(shè)地下水庫(kù)的初步研究[J]. 胡君春,郭純青. 節(jié)水灌溉. 2009(06)
[9]冬小麥生育期有效降水量計(jì)算模式研究[J]. 劉戰(zhàn)東,段愛(ài)旺,肖俊夫,高陽(yáng),劉浩. 灌溉排水學(xué)報(bào). 2009(02)
[10]調(diào)虧灌溉條件下紫花苜蓿生長(zhǎng)、作物系數(shù)和水分利用效率試驗(yàn)研究[J]. 楊磊,杜太生,李志軍,王振昌. 灌溉排水學(xué)報(bào). 2008(06)
博士論文
[1]模擬氣候變化條件下太湖地區(qū)農(nóng)田土壤水分和養(yǎng)分的動(dòng)態(tài)變化[D]. 張勇.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013
[2]冬小麥降雨利用過(guò)程及其模擬[D]. 劉戰(zhàn)東.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2012
[3]控制性交替隔溝灌溉的節(jié)水機(jī)理與作物需水量估算方法研究[D]. 孫景生.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2002
碩士論文
[1]基于渦度相關(guān)法和SIMDualKc模型的夏玉米水分利用效率及其影響因素研究[D]. 李石琳.東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
[2]石羊河流域農(nóng)田土壤水分有效性評(píng)價(jià)及動(dòng)態(tài)模擬[D]. 王磊.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2014
本文編號(hào):3037367
【文章來(lái)源】:西北農(nóng)林科技大學(xué)陜西省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:116 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究的背景與意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展
1.2.1 土壤墑情預(yù)報(bào)研究進(jìn)展
1.2.2 機(jī)理性模型
1.2.3 概念性模型
1.2.4 隨機(jī)模型
1.2.5 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型
1.2.6 經(jīng)驗(yàn)?zāi)P?br> 1.3 存在問(wèn)題
1.4 研究?jī)?nèi)容
1.5 技術(shù)路線
第二章 試驗(yàn)材料和方法
2.1 試驗(yàn)區(qū)基本情況
2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
2.3 觀測(cè)指標(biāo)與測(cè)定方法
2.4 試驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理方法
第三章 基于溫度資料估算參考作物蒸發(fā)蒸騰量模型比較
0估算模型"> 3.1 ET0估算模型
3.1.1 FAO56 Penman-Monteith(P-M)方法
3.1.2 溫度法
3.1.3 輻射法
3.3 評(píng)價(jià)方法
3.4 結(jié)果與分析
3.4.1 溫度法公式比較
3.4.2 輻射法比較
0估算方法的交叉比較"> 3.4.3 ET0估算方法的交叉比較
3.5 本章小結(jié)
第四章 基于天氣預(yù)報(bào)信息的參考作物蒸發(fā)蒸騰量中短期預(yù)報(bào)模型研究
0預(yù)報(bào)模型"> 4.1 ET0預(yù)報(bào)模型
4.1.1 確定性模型
4.2 黑箱預(yù)測(cè)模型
4.2.1 基于天氣預(yù)報(bào)信息主成分分析的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)模型
4.3 結(jié)果與分析
4.3.1 天氣預(yù)報(bào)精度評(píng)價(jià)
4.3.2 解析天氣預(yù)報(bào)信息評(píng)價(jià)
0的預(yù)報(bào)結(jié)果分析"> 4.3.3 ET0的預(yù)報(bào)結(jié)果分析
4.4 本章小結(jié)
第五章 冬小麥作物系數(shù)的預(yù)報(bào)和模擬
5.1 株高和葉面積指數(shù)(LAI)的變化規(guī)律及模擬模型
5.1.1 株高及葉面積指數(shù)的變化規(guī)律
5.1.2 基于播后天數(shù)的株高和葉面積指數(shù)的模擬模型
5.2 冬小麥有效積溫的計(jì)算
5.2.1 積溫的分類(lèi)及計(jì)算原則
5.2.2 冬小麥各生育階段的有效積溫
5.3 基于有效積溫的冬小麥LAI的模擬模型
5.3.1 基于多項(xiàng)式的模擬模型
5.3.2 基于修正的Logistic模型的LAI模擬模型
5.4 作物系數(shù)模擬模型
5.4.1 實(shí)測(cè)作物系數(shù)的計(jì)算
5.4.2 LAI與作物系數(shù)的模擬
5.5 作物系數(shù)模型的驗(yàn)證
5.5.1 冬小麥葉面積指數(shù)模型的驗(yàn)證
5.6 本章小結(jié)
第六章 土壤墑情實(shí)時(shí)預(yù)報(bào)模擬模型
6.1 水量平衡模型
6.1.1 水量平衡方程中參數(shù)的確定
6.1.2 作物需水量預(yù)報(bào)
6.1.3 灌溉日期和灌溉水量的預(yù)報(bào)
6.1.4 土壤含水率的實(shí)時(shí)預(yù)報(bào)修正
6.2 土壤含水率的實(shí)時(shí)預(yù)報(bào)結(jié)果分析
6.2.1 冬小麥生育期內(nèi)的降雨變化分析
6.2.2 冬小麥生育期內(nèi)土壤含水率逐日預(yù)報(bào)結(jié)果分析
Kc雙作物系數(shù)模型模擬土壤含水率"> 6.3 SIMDualKc雙作物系數(shù)模型模擬土壤含水率
Kc模型原理"> 6.3.1 SIMDualKc模型原理
Kc模型計(jì)算過(guò)程"> 6.3.2 SIMDualKc模型計(jì)算過(guò)程
Kc模型主界面"> 6.3.3 SIMDualKc模型主界面
Kc 模型應(yīng)用"> 6.3.4 SIMDualKc 模型應(yīng)用
6.4 本章小結(jié)
第七章 基于天氣預(yù)報(bào)信息的冬小麥實(shí)時(shí)灌溉預(yù)報(bào)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)
7.1 預(yù)報(bào)系統(tǒng)介紹
7.2 預(yù)報(bào)系統(tǒng)使用說(shuō)明
7.2.1 預(yù)報(bào)界面
7.2.2 設(shè)置參數(shù)界面
7.3 本章小結(jié)
第八章 結(jié)論與展望
8.1 主要結(jié)論
8.2 創(chuàng)新點(diǎn)
8.3 問(wèn)題與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)介
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]氣象因子對(duì)太湖地區(qū)旱作農(nóng)田土壤水分動(dòng)態(tài)的影響[J]. 張聰聰,陳效民,張勇,邱金思,余曉,潘根興,張旭輝. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué). 2013(21)
[2]夏玉米棵間蒸發(fā)的田間試驗(yàn)與模擬[J]. 趙娜娜,劉鈺,蔡甲冰,于福亮,李傳哲. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2012(21)
[3]雙作物系數(shù)模型SIMDualKc的驗(yàn)證及應(yīng)用[J]. 趙娜娜,劉鈺,蔡甲冰,L.S.Pereira. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2011(02)
[4]土壤水分預(yù)測(cè)模型的研究[J]. 李光,應(yīng)杰,劉長(zhǎng)榮. 南水北調(diào)與水利科技. 2010(04)
[5]新鄉(xiāng)地區(qū)冬小麥缺水量適宜估算模式研究[J]. 劉戰(zhàn)東,段愛(ài)旺,高陽(yáng),劉浩. 中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào). 2010(04)
[6]深層地下水嚴(yán)重超采問(wèn)題與對(duì)策建議——以河北省為例[J]. 李香云. 水利發(fā)展研究. 2010(06)
[7]基于天氣預(yù)報(bào)的參考作物騰發(fā)量LS-SVM預(yù)測(cè)模型[J]. 張展羽,王聲鋒,段愛(ài)旺,王斌. 水科學(xué)進(jìn)展. 2010(01)
[8]中國(guó)北方利用開(kāi)采型漏斗建設(shè)地下水庫(kù)的初步研究[J]. 胡君春,郭純青. 節(jié)水灌溉. 2009(06)
[9]冬小麥生育期有效降水量計(jì)算模式研究[J]. 劉戰(zhàn)東,段愛(ài)旺,肖俊夫,高陽(yáng),劉浩. 灌溉排水學(xué)報(bào). 2009(02)
[10]調(diào)虧灌溉條件下紫花苜蓿生長(zhǎng)、作物系數(shù)和水分利用效率試驗(yàn)研究[J]. 楊磊,杜太生,李志軍,王振昌. 灌溉排水學(xué)報(bào). 2008(06)
博士論文
[1]模擬氣候變化條件下太湖地區(qū)農(nóng)田土壤水分和養(yǎng)分的動(dòng)態(tài)變化[D]. 張勇.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013
[2]冬小麥降雨利用過(guò)程及其模擬[D]. 劉戰(zhàn)東.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2012
[3]控制性交替隔溝灌溉的節(jié)水機(jī)理與作物需水量估算方法研究[D]. 孫景生.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2002
碩士論文
[1]基于渦度相關(guān)法和SIMDualKc模型的夏玉米水分利用效率及其影響因素研究[D]. 李石琳.東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
[2]石羊河流域農(nóng)田土壤水分有效性評(píng)價(jià)及動(dòng)態(tài)模擬[D]. 王磊.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2014
本文編號(hào):3037367
本文鏈接:http://sikaile.net/projectlw/qxxlw/3037367.html
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