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基于气候分区的甘肃省参考作物蒸发蒸腾量时空分布特征 认领
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作者 郑健 马静 +3 位作者 王燕 向鹏 齐兴赟 李永春 《水资源与水工程学报》 CSCD 2020年第1期240-247,共8页
参考作物蒸发蒸腾量(ET0)是计算作物需水量的重要参数,为了减少甘肃地区因地形和气候跨度大而引起的灌溉参数计算误差,根据甘肃省的地理特征和干湿程度将甘肃地区划分为陇南-甘南湿润区、陇中南部半湿润区、陇中北部半干旱区和河西干旱... 参考作物蒸发蒸腾量(ET0)是计算作物需水量的重要参数,为了减少甘肃地区因地形和气候跨度大而引起的灌溉参数计算误差,根据甘肃省的地理特征和干湿程度将甘肃地区划分为陇南-甘南湿润区、陇中南部半湿润区、陇中北部半干旱区和河西干旱区4个区域,利用26个国家气象站点1980-2015年的逐日气象资料,采用FAO-56 Penman-Monteith方程计算ET0,并通过反距离权重空间插值法和偏相关分析法研究了甘肃省整体和不同分区ET0的时空分布特征和影响因素。结果表明:甘肃省ET0年际变化趋势为1980-1991年下降,1991-2015年上升,整体呈上升趋势;甘肃省ET0的空间分布总体为自东南向西北逐渐增加;ET0与日平均风速、日照时数、日最高气温、日最低气温、日平均气温均表现为极显著正相关,与平均相对湿度表现为极显著负相关,且影响程度顺序为,甘肃省:U>N>Tmax>RH>Tmin>Tmean,陇南-甘南湿润区:N>U>Tmax>RH>Tmin>Tmean,陇中南部半湿润区:N>U>RH>Tmax>Tmin>Tmean,陇中北部半干旱区和河西干旱区:U>N>Tmax>RH>Tmin>Tmean。结论:地形和气候对ET0影响很大,由湿润区向干旱区依次增加;各分区ET0差异较大,从东南部向西北部增加;甘肃省ET0主要影响因素为平均风速和日照时数。 展开更多
关键词 参考作物蒸发蒸腾量 时空分布 反距离权重空间插值法 气象因子 甘肃省
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黑龙港流域典型地区6-9月水热变化特征 认领
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作者 刘朋程 郭安强 +3 位作者 王占彪 崔海英 郝洪波 李明哲 《西南农业学报》 CSCD 北大核心 2020年第2期429-435,共7页
【目的】阐明黑龙港地区谷子、玉米等作物生长期水热资源变化特征,为作物安全生产提供理论依据。【方法】利用黑龙港流域典型地区饶阳县1957-2013年逐日气象资料,基于Penman-Monteith公式、降水距平百分率和生长度日(GDD),对饶阳县6-9... 【目的】阐明黑龙港地区谷子、玉米等作物生长期水热资源变化特征,为作物安全生产提供理论依据。【方法】利用黑龙港流域典型地区饶阳县1957-2013年逐日气象资料,基于Penman-Monteith公式、降水距平百分率和生长度日(GDD),对饶阳县6-9月水热资源变化特征进行分析。【结果】①ET_0大小表现为6>7>8>9月,气候倾向率分别为-5.85、-1.96、-2.59和-1.46 mm·10a^-1。不同月份ET_0的减少受不同旬的影响,6月主要受中下旬影响,7月受中旬影响,8和9月分别受上旬和中旬的影响。②6-9月发生干旱的频率依次为33.33%、19.30%、31.58%和38.6%,6和7月均以轻旱为主,8月以轻中旱为主,9月以中旱为主。③6-9月生长度日依次为459.58、516.49、470.40、和301.64℃·d,气候倾向率分别为1.19、3.28、0.46和3.10℃·10a^-1。6和8月生长度日的增加受上中旬影响;7月受上旬和下旬的影响;9月各阶段均有影响,下旬增加幅度最大。【结论】在未来年际变化中,对于黑龙港地区6-9月生长的谷子、玉米等作物,热量资源充足,且呈增加趋势,但未来7和8月干旱风险将会增加。因此在农业生产中,应当完善7和8月的灌溉制度,加强该阶段保水抗旱措施。 展开更多
关键词 黑龙港流域 参考作物蒸散量 降水距平百分率 生长度日 气候倾向率
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参考作物蒸散量模型在林芝市的适用性分析 认领
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作者 刘静霞 蒙强 +1 位作者 李玉庆 张文贤 《高原农业》 2020年第2期191-198,共8页
为探究不同参考作物蒸散量(ET0)模型在西藏林芝市的适用性,整理了林芝市3个国家基本气象站的气象数据资料,以FAO推荐的Penman-Monteith(FAO 56PM)模型计算结果为标准,比较了4种ET0模型计算值的逐日变化规律,并进行模型的适用性评价。结... 为探究不同参考作物蒸散量(ET0)模型在西藏林芝市的适用性,整理了林芝市3个国家基本气象站的气象数据资料,以FAO推荐的Penman-Monteith(FAO 56PM)模型计算结果为标准,比较了4种ET0模型计算值的逐日变化规律,并进行模型的适用性评价。结果表明:Makkink、Irmark-Allen、HargreavesSamani和Priestley-Taylor 4种模型计算的ET0日变化趋势与FAO 56PM模型计算结果一致,均在年际间呈先增后减的变化规律,峰值与谷值均分别出现在6~7月、12月至次年1月。Makkink模型的计算精度最高,误差统计指标MAE、RMSE、NSE分别为0.28 mm·d~(-1)、0.34 mm·d~(-1)、0.84,Irmark-Allen模型次之,Hargreaves-Samani和Priestley-Taylor模型较差。各模型与FAO 56PM模型间线性相关关系显著,校正后的Hargreaves-Samani、Priestley-Taylor、Irmark-Allen的MAE、RMSE、NSE值分别在0.11~0.18 mm·d~(-1)、0.15~0.30 mm·d~(-1)、0.87~0.97之间,且散点均匀的分布于y=x趋势线的两侧。研究认为,Makkink模型及校正后的Irmark-Allen、Hargreaves-Samani和Priestley-Taylor模型在林芝市均具有较好的适用性。 展开更多
关键词 参考作物蒸散量 模型 适用性分析 林芝
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三峡工程建成蓄水对库区参考作物蒸发蒸腾量的影响研究 认领
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作者 何军 张伟 +5 位作者 李家明 赵树君 张宇航 何天楷 钟盛建 高明利 《中国农村水利水电》 北大核心 2020年第8期122-125,共4页
采用M-K检验法对三峡库区参考作物蒸发蒸腾量ET0进行年际变化分析,借助通径分析法研究三峡工程首次135 m蓄水前、后不同气象因子对库区参考作物蒸发蒸腾量的影响。结果表明:在1961-2014年间,三峡库区年平均ET0总体呈现下降趋势,其中1961... 采用M-K检验法对三峡库区参考作物蒸发蒸腾量ET0进行年际变化分析,借助通径分析法研究三峡工程首次135 m蓄水前、后不同气象因子对库区参考作物蒸发蒸腾量的影响。结果表明:在1961-2014年间,三峡库区年平均ET0总体呈现下降趋势,其中1961-2002年间表现为下降趋势,2003-2014年间表现为上升趋势。三峡工程首次135 m蓄水前,库区内影响年平均ET0的主要气象因子不完全相同,但2003年后,库区年平均ET0主要受年平均气温影响。 展开更多
关键词 三峡库区 参考作物蒸发蒸腾量 趋势分析 通径分析法
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基于年内尺度的中国大陆地区Angstrom公式参数校正与优选 认领
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作者 夏兴生 朱秀芳 +1 位作者 潘耀忠 张锦水 《灌溉排水学报》 CSCD 北大核心 2020年第1期123-130,共8页
联合国粮农组织(FAO)推荐Angstrom公式作为参考作物需水量计算过程中太阳总辐射(Rs)参数的建议算法,因此,该公式的as、bs参数取值对准确计算Rs至关重要。【目的】探讨Angstrom公式中2个经验系数as和bs在中国陆地范围内的空间分布特征,... 联合国粮农组织(FAO)推荐Angstrom公式作为参考作物需水量计算过程中太阳总辐射(Rs)参数的建议算法,因此,该公式的as、bs参数取值对准确计算Rs至关重要。【目的】探讨Angstrom公式中2个经验系数as和bs在中国陆地范围内的空间分布特征,并给出各农业区的校正值。【方法】基于中国辐射月值数据集和中国地面气候资料月值数据集中共有的121个站点1957—2016年的逐月日平均太阳辐射和日照百分比有效观测记录,基于各站点1957—2010年的多年平均数据,利用最小二乘回归计算并统计得到中国38个农业区的年内统一as、bs系数,并以2011—2016年的Rs观测值为真值,比较了分别以as、bs系数回归值和FAO的建议值计算的Rs相对精度,筛选出了各农业区年内as、bs系数的优化取值。【结果】大部分站点的n/N与Rs/Ra的相关系数在0.8以上;以线性回归分析求得的Angstrom公式系数as在绝大部分区域维持在0.1~0.2之间,且空间分布稳定,而系数bs则波动性变幅较大,大部分区域在0.40~.8之间;以回归系数计算的Rs整体上要优于FAO推荐值计算的Rs,但在具体应用中则存在FAO推荐值计算的Rs优于回归系数计算的Rs的情况。【结论】在中国,基于n/N与Rs/Ra的相关关系,可以直接回归分析求取Angstrom公式的as、bs系数;各农业区回归求取的as、bs系数与FAO 56的建议值存在显著差别,且有各自的表现特征,但二者的相对大小也呈此消彼长的规律;现有数据和方法条件下,as、bs系数的回归值和建议值相结合推广使用是最佳方案。 展开更多
关键词 太阳总辐射 Angstrom公式 参数校正 参考作物需水量
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四川省湿润气候区参考作物蒸散量趋势变化及成因分析 认领
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作者 武剑飞 康银红 梁友鹏 《灌溉排水学报》 CSCD 北大核心 2020年第1期131-137,共7页
【目的】分析四川省湿润气候区参考作物蒸散量(ET0)的趋势变化及其影响因子,以期为农业灌溉提供合理的依据。【方法】根据雅安市1954—2009年逐日的气象资料,采用Penman-Monteith(PM)公式计算ET0,通过气候倾向率、Mann-Kendall法、通径... 【目的】分析四川省湿润气候区参考作物蒸散量(ET0)的趋势变化及其影响因子,以期为农业灌溉提供合理的依据。【方法】根据雅安市1954—2009年逐日的气象资料,采用Penman-Monteith(PM)公式计算ET0,通过气候倾向率、Mann-Kendall法、通径分析对研究区域ET0的趋势变化与成因进行分析。【结果】ET0年际变化不稳定,多年平均值为861.2 mm,且呈现极显著的下降趋势(z=-3.06<-1.96),气候倾向率为9.3 mm/10 a;相对湿度无显著性下降趋势(z=-0.52),风速(z=-7.09)、日照时间(z=-2.61)、净辐射(z=-2.64)在1954—2009年都呈显著性下降趋势,而日平均温度(z=2.96)呈现显著性上升趋势;影响ET0的因素依次为净辐射、相对湿度、风速、日平均气温;采用辐射法中Pristley-Taylor法计算得到的ET0与PM法计算下的ET0相近。【结论】雅安市多年平均ET0呈显著性下降趋势;日照时间是影响ET0减少的主要因素;在气象资料缺失的湿润地区,可以采用Pristley-Taylor法代替PM公式来计算ET0。 展开更多
关键词 参考作物蒸散量 MANN-KENDALL检验 通径分析
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西南区域单季稻生长季干湿演变及影响因素分析 认领
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作者 陈超 庞艳梅 +1 位作者 徐富贤 郭晓艺 《中国生态农业学报(中英文)》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期492-502,共11页
结合作物生产开展区域干湿演变及其影响因素研究,对农业可持续发展和粮食安全具有重要的科学意义。本文基于西南水稻种植区316个气象站点1961—2015年的观测资料,利用降水量与参考作物蒸散量(ET0)的比值计算湿润指数,分析近55年西南区... 结合作物生产开展区域干湿演变及其影响因素研究,对农业可持续发展和粮食安全具有重要的科学意义。本文基于西南水稻种植区316个气象站点1961—2015年的观测资料,利用降水量与参考作物蒸散量(ET0)的比值计算湿润指数,分析近55年西南区域单季稻生长季干湿演变特征;探讨ET0对主要气候要素的敏感性及主要气候要素对ET0的贡献率,对西南区域单季稻生长季干湿演变的影响因素展开研究。结果表明:西南区域单季稻生长季的半湿润区主要分布在四川攀西地区南部、云南中部和东北部,其余地区属湿润区。与1961—1990年相比,1991—2015年研究区域内的半湿润区面积增加、湿润区面积减小。近55年来,单季稻生长季内西南区域有40.8%的站点气候变湿,其余地区气候变干。四川盆地东北部、云南东北部由于降水量的增加和ET0的减少,气候变湿;四川攀西地区由于降水量增加对湿润指数的正效应大于ET0增加对湿润指数的负效应,气候变湿;重庆南部、贵州北部和西部由于降水量减少对湿润指数的负效应小于ET0减少对湿润指数的正效应,气候变湿;云南大部由于降水量的减少和ET0的增加,气候变干;西南其他区域由于降水量减少对湿润指数的负效应大于ET0减少对湿润指数的正效应,气候变干。西南区域单季稻生长季ET0随平均气温和相对湿度的增加而减小,而随日照时数和风速的增加而增加,日照时数和风速的显著下降是ET0减小的主要原因。研究为气候变化背景下降低西南区域单季稻生长季可能的气候风险提供了科学依据。 展开更多
关键词 西南区域 单季稻 湿润指数 干湿演变 降水量 参考作物蒸散量 气候要素
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长武县近50年气候变化及该地参考作物滕发量敏感性研究 认领
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作者 韩红亮 石小庆 《吉林水利》 2020年第4期27-31,共5页
全球变暖背景下,基于国家气象信息中心网站数据,依据长武县1969—2018年50年的气象数据,对该县的大气温度、大气相对湿度、风速、日照时数、降雨量的变化趋势进行了分析,运用Penman-Mentin公式分析了50年的日参考作物滕发量及其变化规... 全球变暖背景下,基于国家气象信息中心网站数据,依据长武县1969—2018年50年的气象数据,对该县的大气温度、大气相对湿度、风速、日照时数、降雨量的变化趋势进行了分析,运用Penman-Mentin公式分析了50年的日参考作物滕发量及其变化规律。选取不同季节的气象数据日值代表值,研究了该县参考作物滕发量对气象因素的敏感性,分析了参考作物滕发量的主要影响因素。结果表明,长武县大气平均温度总体呈升高趋势,近50年增加了1℃,大气平均相对湿度略呈降低趋势,平均日照时数呈增加趋势,降雨量序列中多雨、少雨年份交替变化,平均风速呈"总体降低、高度反复"的趋势。该县影响参考作物滕发量的主要因素中,春季是大气相对湿度,风速次之;夏季和秋季是大气温度,大气相对湿度次之;冬季是大气相对湿度,温度次之。 展开更多
关键词 长武县 气候变化 参考作物滕发量
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江西省潜在蒸散量模型适用性研究 认领
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作者 邱卫华 严蓓 《江西水利科技》 2020年第3期212-218,共7页
为找出适用于江西省的潜在蒸散量(ET0)简化计算模型,在仅有温度资料下得出精度最高的模型,本文以区域内南昌、南城、赣州、景德镇和吉安5个站点1961~2017年的逐日气象资料为基础,计算Penman-Monteith(PM)模型、极限学习机(ELM)模型、支... 为找出适用于江西省的潜在蒸散量(ET0)简化计算模型,在仅有温度资料下得出精度最高的模型,本文以区域内南昌、南城、赣州、景德镇和吉安5个站点1961~2017年的逐日气象资料为基础,计算Penman-Monteith(PM)模型、极限学习机(ELM)模型、支持向量机(SVM)模型、随机森林(RF)模型、M5树(M5T)模型和Hargreaves(HS)模型的逐日ET0数据,结果表明:ELM模型ET0日值拟合方程斜率为0.973~1.151,与标准值"1"最接近,月值与PM模型标准值拟合效果最高,5个站点RMSE为0.331~0.457mm/d,而R^2和Ens分别达到了0.945~0.969和0.944~0.969,误差最低而一致性最高,综合表明ELM模型精度最高,可作为江西省ET0计算的标准模型使用. 展开更多
关键词 参考作物蒸散量 江西省 极限学习机 Penman-Monteith模型
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云南立体气候条件下参考作物腾发量计算方法的适用性研究 认领
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作者 高蓉 吴雷 +4 位作者 顾世祥 赵绍熙 李磊 苏建广 杨涛 《灌溉排水学报》 CSCD 北大核心 2020年第7期91-99,共9页
【目的】合理估算云南省特殊气候条件下的参考作物腾发量,验证不同ET0计算方法的适用性。【方法】利用云南省6个灌溉用水分区的14个气象站资料,以FAO推荐的ET0计算方法(FAO-56 Penman-Monteith法)为标准,利用标准差(δ)、相对误差(RE)... 【目的】合理估算云南省特殊气候条件下的参考作物腾发量,验证不同ET0计算方法的适用性。【方法】利用云南省6个灌溉用水分区的14个气象站资料,以FAO推荐的ET0计算方法(FAO-56 Penman-Monteith法)为标准,利用标准差(δ)、相对误差(RE)、一致性指数(IOA)、Nash-Sutcliffe系数(NES)、线性回归法、反距离加权平均法等指标和方法对其他6种常用ET0计算方法的适用性进行评价。【结果】随着降水量的减少,ET0大体上呈增加趋势。受云南省特殊低纬高原季风气候及“通道-阻隔”效应影响,云南省各分区逐月ET0值呈双峰曲线的变化规律,峰值分别位于4月和8月。不同水平年ET0计算方法的适用性不存在一致的规律性,6种ET0计算方法与FAO-56 Penman-Monteith法计算得到的ET0计算结果的线性回归绝定系数(R2)均大于0.9,FAO-79 Penman法和Irmark-Allen法于6个分区显著相关,FAO-24 Penman法仅在1个分区显著。各分区各种方法的RE值均不大,在0~0.28之间。各方法中IOA值和NSE值在各区表现最好的方法为FAO-79 Penman法,IOA值和NSE值分别为0.65~0.96和0.58~0.89。【结论】FAO-79 Penman法在云南省除干热河谷区外的其他区域的适用性最强,计算精度最高;FAO-24 Penman法在云南省范围内适用最差,误差较大;FAO-24 Radiation法在除滇西北区以外的区域相对误差较小;Hargreaves-Samani法在干热河谷区及滇中区适用性较好。 展开更多
关键词 云南省 立体气候 参考作物蒸腾量 FAO-56 Penman-Monteith法 适用性
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农业分区框架下Hargreaves-Samani公式的逐月回归修正 认领
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作者 夏兴生 潘耀忠 +1 位作者 朱秀芳 张锦水 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期258-267,共10页
为验证中国农业综合分区框架下Hargreaves-Samani(HS)公式线性回归修正方案的适用性,利用中国气象数据网发布的124个站点1957—2016年的逐月有效日平均气压、平均最低气温、平均最高气温、平均风速、平均水汽压、月总太阳辐射数据及站... 为验证中国农业综合分区框架下Hargreaves-Samani(HS)公式线性回归修正方案的适用性,利用中国气象数据网发布的124个站点1957—2016年的逐月有效日平均气压、平均最低气温、平均最高气温、平均风速、平均水汽压、月总太阳辐射数据及站点经纬度数据,首先,分别基于Penman-Monteith(PM)公式和HS公式计算了各站点多年逐月的参考作物需水量ET0-PM和ET0-HS。然后,以ET0-PM为真值,基于1957—2010年的逐月ET0-PM和ET0-HS,利用线性回归分析方法获取了中国38个农业管理子区的HS公式校正系数a、b,并以2011—2016年为验证年份,通过比较ET0-HS校正前后的相对误差变化,验证了HS公式线性回归校正方法在中国农业区的适用性,并结合验证年份的具体误差结果,确定了各农业区HS公式校正系数a、b的逐月最优取值。结果表明:大部分农业区的大部分月份ET0-PM与ET0-HS的相关系数超过0.6,可以进行ET0-HS的回归校正;回归校正得到的系数a存在显著的季节变化规律,系数b则表现较为平稳;系数a、b的大小及变化说明了ET0-PM和ET0-HS彼此之间存在差异,且季节性明显;校正前后的ET0-HS均存在不同程度的相对误差,但校正后的ET0-HS的误差范围已经显著缩小;在具体的验证应用中,校正后的ET0-HS并不完全是最优结果,实践中系数a、b的优选使用才是最佳方案。本研究验证的HS公式线性回归校正方法是实践中简便、可行的方案,对大尺度区域快速获得较高精度的参考作物需水量具有实际意义和推广价值。 展开更多
关键词 参考作物需水量 Hargreaves-Samani公式 线性回归校正 PENMAN-MONTEITH公式 中国
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江苏省参考作物蒸散量的时空变化及影响因素分析 认领
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作者 王蒙 刘春伟 +2 位作者 邱让建 张佩 张方敏 《灌溉排水学报》 CSCD 北大核心 2020年第4期124-134,共11页
【目的】参考作物蒸散量是水分循环和能量循环的重要组成部分,研究其变化特征及影响因素可以为该地区合理利用水资源,高效水分管理及农业生产布局提供参考。【方法】利用1961-2018年江苏省60个站点的风速、温度、相对湿度和日照时数等... 【目的】参考作物蒸散量是水分循环和能量循环的重要组成部分,研究其变化特征及影响因素可以为该地区合理利用水资源,高效水分管理及农业生产布局提供参考。【方法】利用1961-2018年江苏省60个站点的风速、温度、相对湿度和日照时数等逐日数据计算了逐日蒸散量(ET0),并采用气候倾向率、敏感性分析、通径分析、贡献率分析等方法对江苏省ET0的时空变化及影响因素进行分析。【结果】①江苏省1961-2018年平均ET0为976.8 mm,区域整体ET0的变化幅度为-0.44 mm/10 a,共有28个站点ET0呈增加趋势(47%),主要分布在无锡以及苏州等苏南区域,共有11个站点ET0增加趋势显著(p<0.05),其中无锡、太仓、靖江地区ET0气候倾向率较大,分别为18.6、19.0、30.0 mm/10 a。共有32个站点ET0呈减小趋势(53%),主要分布在连云港、徐州、宿迁等苏北地区,共有16个站点ET0减小趋势显著(p<0.05),其中新沂、泗洪、灌南地区ET0减小趋势较大,分别为-19.2、-23.1、-23.2 mm/10a;②丰县(1 007.4 mm)、徐州(1 041.1 mm)以及西连岛(1 130.3 mm)区域为ET0的高值中心;③ET0对平均温度、日照时间、风速为正敏感,对相对湿度为负敏感,且ET0对相对湿度最敏感。平均温度、日照时间、风速、相对湿度与ET0决策系数分别为0.09、0.33、-0.02、0.29。敏感系数空间分布上,ST与SWS纬向分布特征都较明显;④贡献率分析表明,主要影响因素为风速的有22个站点,均分布在苏北地区,其中沛县、泗阳、新沂站风速对ET0变化贡献较大,分别为-13.44%、-12.52%、-12.49%,主要影响因素为相对湿度的有38个站点,主要分布在苏南地区,其中丹阳、靖江、昆山站相对湿度对ET0变化贡献较大,分别为18.47%、18.57%、20.87%,全区平均温度和日照时间不对ET0变化产生主要影响。【结论】苏北地区ET0变化的主要影响因素是风速,且风速贡献率为负,苏南地区ET0变化的主要影响� 展开更多
关键词 参考作物蒸散量 敏感性分析 贡献率 江苏省
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地表太阳辐射经验值对参考作物需水量计算的影响 认领
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作者 夏兴生 朱秀芳 +1 位作者 潘耀忠 张锦水 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期254-266,共13页
针对中国太阳辐射站点观测数据较少的客观条件,以联合国粮农组织(FAO)建议的通过Angstrom公式及其参数计算的地表太阳辐射(Rs-c)对中国九大农业区基于Penman-Monteith(PM)公式计算的参考作物需水量(ET0-PM)的影响为目标,利用中国地面气... 针对中国太阳辐射站点观测数据较少的客观条件,以联合国粮农组织(FAO)建议的通过Angstrom公式及其参数计算的地表太阳辐射(Rs-c)对中国九大农业区基于Penman-Monteith(PM)公式计算的参考作物需水量(ET0-PM)的影响为目标,利用中国地面气候资料月值数据集和中国辐射月值数据集中的112个站点1957年1月—2017年3月的气象要素逐月有效观测日均值数据,通过对比分析和相关分析,讨论了站点Rs-c与观测的地表太阳辐射(Rs-o)的时空差异,以及二者分别输入PM公式获得的ET0-c和ET0-o的时空差异。结果表明:基于年内时空尺度的各农业区Rs-c和Rs-o存在显著且不稳定的差异,Rs-c直接替代Rs-o参与计算ET0-c可能出现较大的误差。基于Rs-c和Rs-o分别计算的ET0-c和ET0-o,无论是在全国,还是各个农业区,均存在显著的线性相关性,R2超过0.67,ET0-c平均值只有0.06~0.26 mm/d的误差。考虑中国的农业地域类型,应对北方地区的“春旱”灌溉需求,可以直接以Rs-c计算获得ET0-c,而在全国范围内的夏季“伏旱”期,输入Rs-c计算的ET0-c比输入Rs-o计算的ET0-o偏大。在高精度的节水农业应用中,建议研究相应的校正模型对夏季ET0-c进行校准。 展开更多
关键词 参考作物需水量 太阳辐射 PENMAN-MONTEITH公式 差异性分析 中国 农业区
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基于烟花算法优化极限学习机的温室参考作物蒸散量预测研究 认领
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作者 张千 魏正英 +3 位作者 张育斌 冯培存 张磊 贾维兵 《中国农村水利水电》 北大核心 2020年第3期29-32,38共5页
为提高温室环境下参考作物蒸散量(Reference Crop Evapotranspiration,ET0)的预测精度,提出烟花算法(Fireworks Algorithm,FWA)优化极限学习机(Extreme Learning Machine,ELM)的参考作物蒸散量预测模型,有效解决了极限学习机在数据预测... 为提高温室环境下参考作物蒸散量(Reference Crop Evapotranspiration,ET0)的预测精度,提出烟花算法(Fireworks Algorithm,FWA)优化极限学习机(Extreme Learning Machine,ELM)的参考作物蒸散量预测模型,有效解决了极限学习机在数据预测过程中因随机输入权值矩阵和偏置矩阵导致的数据波动问题,提高了极限学习机的预测精度。以温室环境数据作为模型的输入,以参考作物蒸散量ET0为输出,建立FWAELM模型,并将结果与ELM模型预测结果进行对比,结果表明,FWAELM模型的均方根误差、平均绝对误差和模型可决系数分别为:0.1156、0.1436、0.9438,高于ELM模型的0.4035、0.3467和0.8190,FWAELM模型预测精度较高。同时进行了气象参数缺失情况下的模型预测精度研究,结果表明参数在保留3个及以上时,模型的预测精度依然较高,适用于温室ET0的预测研究。 展开更多
关键词 参考作物蒸散量 烟花算法 极限学习机 模型预测
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兴安盟参考作物腾发量计算方法的适用性评价 认领
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作者 尹春艳 赵举 +2 位作者 刘虎 李彬% 戚迎龙 《北方农业学报》 2020年第3期109-116,共8页
【目的】探求适合兴安盟参考作物腾发量计算方法,为节约水资源、优化灌溉制度和农业生产节本增效提供有效途径。【方法】以兴安盟4个站点为例,利用Priestley-Taylor法(PT法)和Hargreaves-Samani法(HS法)2种ET0计算方法,计算了1973—2018... 【目的】探求适合兴安盟参考作物腾发量计算方法,为节约水资源、优化灌溉制度和农业生产节本增效提供有效途径。【方法】以兴安盟4个站点为例,利用Priestley-Taylor法(PT法)和Hargreaves-Samani法(HS法)2种ET0计算方法,计算了1973—2018年4个站点的参考作物腾发量,以FAO56 Penman-Monteith法(PM法)计算所得结果为标准,依据均方根误差(RMSE)和相对误差(RE)等指标,分别对2种方法计算结果在4个站点日、月和年序列的适用性进行评价。【结果】对于兴安盟来说,在日值尺度上可以选PT法替代PM法计算ET0,因为PT法和HS法与PM法的吻合最好,尤其是PT法,决定系数R2达到0.99以上;在不同时间尺度上采用PT法和HS法替代PM方法,RSEM日值>月值>年值;RE日值>月值>年值。【结论】在气象资料缺失的情况下,兴安盟可以采用日值数据应用PT法和HS法计算参考作物腾发量。 展开更多
关键词 参考作物腾发量 兴安盟 相关分析 计算方法
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基于改进的PSO-BP神经网络的参考作物腾发量预测 认领
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作者 任亚飞 田帅 +1 位作者 邵馨叶 邵建龙 《节水灌溉》 北大核心 2020年第5期7-10,15共5页
针对传统PSO算法易陷入局部极值的缺点,提出了一种改进的粒子群算法(ADAPPSO)。该算法通过利用表现为非线性递减特性的自适应惯性权重来有效减少PSO算法在运算过程中出现局部极值的情况。利用ADAPPSO算法对BP神经网络所涉及的一系列参... 针对传统PSO算法易陷入局部极值的缺点,提出了一种改进的粒子群算法(ADAPPSO)。该算法通过利用表现为非线性递减特性的自适应惯性权重来有效减少PSO算法在运算过程中出现局部极值的情况。利用ADAPPSO算法对BP神经网络所涉及的一系列参数进行优化,并在此基础上建立ADAPPSO-BP模型对参考作物腾发量(ET-0)进行预测。以商丘地区数据为例,通过平均影响值法(MIV)对变量进行筛选,并在此基础上建立了BP神经网络、PSO-BP和ADAPPSO-BP 3种预测模型。根据相关实验结果表明,BP模型、PSO-BP模型和ADAPPSO-BP模型的决定系数R2分别为0.8983、0.9527和0.9606,3种模型的平均绝对误差MAE分别为0.3558、0.2401和0.2056。3种模型中,ADAPPSO-BP模型的R2值最大,MAE最小,这表明提出的ADAPPSO-BP模型能够有效地提高ET-0的预测能力。 展开更多
关键词 改进PSO算法 非线性递减 参考作物腾发量 平均影响值 预测模型
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4种人工智能模型在江西省参考作物蒸散量计算中的适用性 认领
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作者 刘小华 魏炳乾 +1 位作者 吴立峰 杨坡 《排灌机械工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第1期102-108,共7页
为了实现气象资料缺失下参考作物蒸散量ET 0的高精度预测,以江西南昌、吉安及龙南站1966—2015年每日最高气温T max、最低气温T min、日照时数n、相对湿度RH和2 m高风速u 2作为输入参数,以FAO-56 Penman-Monteith(P-M)公式的计算结果作... 为了实现气象资料缺失下参考作物蒸散量ET 0的高精度预测,以江西南昌、吉安及龙南站1966—2015年每日最高气温T max、最低气温T min、日照时数n、相对湿度RH和2 m高风速u 2作为输入参数,以FAO-56 Penman-Monteith(P-M)公式的计算结果作为对照,建立了6种不同气象要素组合条件下的4种ET 0计算模型,并分别与输入相同数据的经验法计算结果进行了比较.结果表明,在3个站点中,多元自适应回归样条法MARS模型的精度最高,且计算简便,可作为江西省蒸散量模拟的推荐方法.当4种模型的输入数据完整时,模拟精度均达到最高,表明4种模型均可适用于对参考作物蒸散量的模拟;输入数据缺失条件下,各气象要素对智能模型模拟ET 0的影响由大到小按参数排序依次为T max,T min,n,RH,u 2.与传统经验公式相比,4种智能模型的ET 0计算结果精度均优于输入相同数据的经验法. 展开更多
关键词 参考作物蒸散量 日值对比 智能模型 江西省 经验法
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西藏高原灌区参考作物蒸散量模型的适用性研究 认领
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作者 蒙强 刘静霞 +1 位作者 李玉庆 张文贤 《节水灌溉》 北大核心 2020年第6期61-67,72,共8页
为明确参考作物蒸散量(ET0)计算模型在西藏高原灌区的适用性,推荐适宜于气象资料短缺条件下的ET0计算模型,本研究基于满拉、墨达、江北3个灌区的气象站的长系列数据,以FAO推荐的Penman-Monteith(FAO 56 PM)模型计算的ET0为标准,对ET0的... 为明确参考作物蒸散量(ET0)计算模型在西藏高原灌区的适用性,推荐适宜于气象资料短缺条件下的ET0计算模型,本研究基于满拉、墨达、江北3个灌区的气象站的长系列数据,以FAO推荐的Penman-Monteith(FAO 56 PM)模型计算的ET0为标准,对ET0的5种常用计算模型的适用性进行评价。结果表明:Makkink、Irmark-Allen、FAO 17Penman、Hargreaves-Samani和Priestley-Taylor 5种模型模拟的日尺度ET0变化趋势与FAO 56 PM模型一致,在年际间均呈先增后减的变化规律,且峰值出现在6~7月份,但各模型适用性存在显著差异。Makkink模型的日尺度MAE、RMSE、NSE值分别为0.37 mm/d、0.45 mm/d和0.84,模拟精度及可信度最高;Irmark-Allen模型次之,MAE、RMSE、NSE分别为0.65 mm/d、0.71 mm/d、0.62;Priestley-Taylor模型最差,MAE值最大达4.91 mm/d且NSE值小于0。年尺度下,各模型较FAO 56 PM均存在高估现象,其中FAO 17Penman、Hargreaves-Samani、Priestley-Taylor模型的NSE值介于-3 571.76~-118.00之间,模拟结果不可信;Makkink模型的NSE值最接近于0,模拟结果可信,但模拟过程的误差较大。综合评定,推荐Makkink为西藏高原灌区气象资料短缺条件下的ET0简化模型。 展开更多
关键词 参考作物蒸散量 Penman-Monteith模型 适用性研究 高原灌区 西藏
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四川冬春季参考作物蒸散量时空变化及其成因 认领
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作者 周丽 聂常乐 +2 位作者 任钇潼 梁晶晶 徐华 《浙江农业学报》 CSCD 北大核心 2020年第4期559-570,共12页
为深入认识四川冬春季参考作物蒸散量(ET0)的变化特征,利用1980-2016年四川35个气象站的逐日气象观测资料,采用泰森多边形、气候倾向率和克里金空间插值等方法对其冬春季ET0的时空变化特征进行分析,并通过敏感性和贡献率分析了ET0的变... 为深入认识四川冬春季参考作物蒸散量(ET0)的变化特征,利用1980-2016年四川35个气象站的逐日气象观测资料,采用泰森多边形、气候倾向率和克里金空间插值等方法对其冬春季ET0的时空变化特征进行分析,并通过敏感性和贡献率分析了ET0的变化成因。结果表明:ET0的年代际变化呈先降后增的趋势,空间上呈明显的西南高东部低的分布特征,且高值区范围持续扩大,低值区范围波动缩小。ET0的年际变化呈上升趋势,春季ET0气候倾向率和空间差异明显大于冬季,且ET0高值区与低值区空间分布受海拔高度影响明显。ET0的同一日多年平均值自初冬至初春逐渐上升,1月22日-5月2日仅有8 d的ET0值低于多年日平均值,具有明显连续的高值时段。ET0对日照时数的变化最敏感,其次是对相对湿度与平均气温,对三者均呈高敏感性。平均气温的正贡献率是引起ET0变化的主导因子,其次是相对湿度。研究时段内平均气温的升高对ET0的正效应和相对湿度的降低对ET0的负效应,超过了日照时数减少对ET0的减少效应,导致四川地区冬春季ET0呈上升趋势。 展开更多
关键词 参考作物蒸散量 冬春季 气候倾向率 敏感系数 贡献率
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基于不同机器学习模型的川中丘陵区参考作物蒸散量模拟 认领
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作者 黄滟淳 崔宁博 +2 位作者 陈宣全 徐浩若 张艺璇 《中国农村水利水电》 北大核心 2020年第5期13-20,27共9页
为探究不同数值模拟模型在川中丘陵区的适应能力,提高川中丘陵区气象资料缺失下的参考作物蒸散量(ET0)预报精度。选取7个代表性站点1961-2016年逐日气象资料,分别建立基于M5回归树(M5-RT)、双隐含层优化的反向传播神经网络(H-BPNN)和交... 为探究不同数值模拟模型在川中丘陵区的适应能力,提高川中丘陵区气象资料缺失下的参考作物蒸散量(ET0)预报精度。选取7个代表性站点1961-2016年逐日气象资料,分别建立基于M5回归树(M5-RT)、双隐含层优化的反向传播神经网络(H-BPNN)和交叉验证优化的广义回归神经网络(CV-GRNN)的ET0预报模型。并选取3个在川中丘陵区具有较高精度的经验模型与其进行对比,在日尺度上评估模型的预报精度,利用可移植性分析评价3种模型在川中丘陵区的泛化能力。结果表明:①基于温度、风速和大气顶层辐射输入的M5-RT2、CV-GRNN2和H-BPNN2模型都具有较高的模拟精度,其R\+2分别为0.987、0.967和0.988,NSE分别为0.987、0.937和0.988;②日尺度误差分析表明,4类输入项组合下,M5-RT模型最优,H-BPNN模型次之,CV-GRNN模型最差,但3种模型的均方根误差均小于0.5 mm/d、平均相对误差均小于13.59%,优于Jensen-Haise、Hargreaves-Li和Irmak-Allen模型,M5-RT2(输入大气顶层辐射、最高/低温度和风速)、M5-RT3(输入最高/低温度和风速)和M5-RT4(输入大气顶层辐射和风速)在川中丘陵区内具有广泛的适应性,均可作为气象数据缺失下川中丘陵区ET0预报的推荐模型;③可移植性分析发现,训练、预测站点交叉组合下,3种模型的预报精度都有降低,但M5-RT泛化能力最强,模拟输出稳定,H-BPNN和CV-GRNN在ET0大于6 mm/d时出现明显截断误差,预测值普遍偏小,同时CV-GRNN模拟结果于标准值的趋势线斜率较小,模拟数值整体偏小。基于M5回归树的ET0预报模型在川中丘陵区具有较高精度,模拟结果稳定,可作为推荐的ET0简化模拟模型。 展开更多
关键词 参考作物蒸散量 M5回归树 广义回归神经网络 反向传播神经网络 川中丘陵区
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