农业分区框架下Hargreaves-Samani公式的逐月回归修正

作     者：夏兴生 潘耀忠 朱秀芳 张锦水 XIA Xingsheng;PAN Yaozhong;ZHU Xiufang;ZHANG Jinshui

作者机构：北京师范大学遥感科学国家重点实验室北京100875 北京师范大学遥感科学与工程研究院北京100875 青海师范大学地理科学学院西宁810016 北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室北京100875 

出 版 物：《农业机械学报》 (Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery)

年 卷 期：2020年第51卷第3期

页      面：258-267页

核心收录：

学科分类：0710[理学-生物学] 09[农学] 0903[农学-农业资源与环境] 0802[工学-机械工程] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：高分辨率对地观测系统重大专项 国家重点研发计划项目(2018YFC1504603) 中国人民财产保险股份有限公司灾害研究基金项目(2017D2403) 

主　　题：参考作物需水量 Hargreaves-Samani公式 线性回归校正 Penman-Monteith公式 中国 

摘      要：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。