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冬小麦返青后腾发量时空尺度效应的通径分析

农业工程学报 2011年第8期27卷 69-76页

作者：蔡甲冰许迪刘钰张宝忠中国水利水电科学研究院水利研究所北京100048 国家节水灌溉北京工程技术研究中心北京100048

作物腾发量(ET)的时空尺度效应是作物高效用水调控与节水灌溉管理中需面对的基础科学问题。该文对返青后冬小麦生育期内试验小区实际腾发量(ETa)和区域水分通量(LE)以及作物生长环境因子进行实测,利用通径分析方法,对冬小麦ET时空尺度... 详细信息

作物腾发量(ET)的时空尺度效应是作物高效用水调控与节水灌溉管理中需面对的基础科学问题。该文对返青后冬小麦生育期内试验小区实际腾发量(ETa)和区域水分通量(LE)以及作物生长环境因子进行实测,利用通径分析方法,对冬小麦ET时空尺度效应及其主要影响因子进行分析。结果表明,不同时间尺度和空间尺度下,作物蒸腾蒸发的影响因子不同,显示了其不同的时空尺度效应。对试验小区实际腾发量ETa来说,以全日24h的数据来分析,其主要影响因子是叶面积指数LAI和净辐射Rn,而白日时段(7:00-18:00)分析显示主要影响因子是空气饱和水汽压差VPD_7-18和叶面积指数LAI。对田间尺度的区域水分通量LE来说,全日24h数据的主要影响因子是净辐射Rn和作物高度H,白日时段(7:00-18:00)数据的主要影响因子是饱和水汽压差VPD_7-18和作物高度H。冬小麦返青后的时间尺度效应表现是全日24h作物腾发量的主要影响因子是净辐射,而白天时段影响腾发量的主要因子是空气饱和水汽压差;空间尺度效应表现是小面积的作物腾发量大小对作物的叶面积指数变化敏感,区域水分通量的大小与下垫面植被高度的变化有关。

关键词：冬小麦腾发量潜热水分通量尺度效应通径分析 AMOS

基于天气预报的漳河灌区参考作物腾发量预报方法比较

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农业工程学报 2017年第19期33卷 156-162页

作者：刘梦罗玉峰汪文超何军崔远来武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室武汉430072 三峡大学水利与环境学院宜昌443002

为了提出适合湖北省漳河灌区的参考作物腾发量预报方法,以FAO56-Penman-Monteith公式采用历史气象数据计算出的值为基准,利用天气预报数据,比较Hargreaves-Samani(HS)法、逐日均值修正法及该文改进的逐日均值修正法在该灌区钟祥站点的... 详细信息

为了提出适合湖北省漳河灌区的参考作物腾发量预报方法,以FAO56-Penman-Monteith公式采用历史气象数据计算出的值为基准,利用天气预报数据,比较Hargreaves-Samani(HS)法、逐日均值修正法及该文改进的逐日均值修正法在该灌区钟祥站点的预报精度,并评价各方法适用性。结果表明:利用这3种方法进行参考作物腾发量预报时,1~7 d预见期平均绝对误差均值分别为0.75、0.80、0.76 mm/d,均方根误差分别为1.00、1.07、1.05 mm/d,相关系数分别为0.82、0.80、0.80。1 d预见期最优预报方法为改进逐日均值修正法,2~7 d预见期的最优方法均为HS法。总体而言,预报精度最好的为HS法、改进逐日均值修正法次之、逐日均值修正法最差。对于漳河灌区,建议采用HS法进行预报,可为灌溉预报提供较为准确的数据基础。

关键词：腾发量天气预报温度 Hargreaves-Samani 逐日均值修正法

遥感技术和SEBAL模型在干旱区腾发量估算中的应用

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清华大学学报（自然科学版） 2004年第3期44卷 421-424页

作者：刘志武雷志栋党安荣杨诗秀清华大学水利水电工程系北京100084 清华大学人居环境研究中心北京100084

陆地表面的腾发量分布具有很大的空间变异性,而传统方法只能进行点上的计算。为反映表面腾发量的空间特征,引入遥感技术和SEBAL(surface energy balance algorithm for land)模型。遥感技术能够方便、快捷地获取地面信息,而SEBAL模型则... 详细信息

陆地表面的腾发量分布具有很大的空间变异性,而传统方法只能进行点上的计算。为反映表面腾发量的空间特征,引入遥感技术和SEBAL(surface energy balance algorithm for land)模型。遥感技术能够方便、快捷地获取地面信息,而SEBAL模型则利用Landsat TM/ETM影像获取的遥感信息计算区域腾发量。该文在SEBAL模型的基础上,针对具体研究区域的客观情况进行参数改进,在ERDAS软件支持下,计算获得了研究区域地面反照率、地面温度以及各能量分量的空间分布。结果分析表明,参数改进后模型计算过程简捷,结果基本合理,具有广阔的应用前景,尤其对于缺乏观测资料的地区,更是一种行之有效的方法。

关键词：遥感技术 SEBAL模型干旱区腾发量水量平衡

基于多模式集成输出天气变量的参考作物腾发量预报

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农业工程学报 2023年第5期39卷 79-89页

作者：常晓敏李攀登魏科宇左广宇太原理工大学水利科学与工程学院太原030024 太原理工大学电气与动力工程学院太原030024

参考作物腾发量(reference evapotranspiration, ET0)是农业生产中一项重要的参数,对评估未来的干旱程度和实现农业精细化管理具有重要意义。为进一步提高ET0的预报精度,该研究将多模式集成方法应用于ET0的预报,运用遗传算法-回归型支... 详细信息

参考作物腾发量(reference evapotranspiration, ET0)是农业生产中一项重要的参数,对评估未来的干旱程度和实现农业精细化管理具有重要意义。为进一步提高ET0的预报精度,该研究将多模式集成方法应用于ET0的预报,运用遗传算法-回归型支持向量机对欧洲中期天气预报中心、美国国家环境预报中心、日本气象厅和韩国气象厅4个中心全球集合预报模式输出的天气变量进行多模式集成处理,基于最优的模式和方案使用Penman-Monteith公式对山西运城站未来1~7d的ET0进行预报,并对其在站点附近农业试验田的适用性进行验证。结果表明,多模式集成能够调和单一模式在气象预报中的优劣,从而提高ET0预报的精度和长预见期下的稳定性;在ET0预报中,多模式方案的性能明显优于原始单一模式,由最优模式和方案组成的重组方案预报性能最好,具有最小的均方根误差、平均绝对百分比误差,分别为0.65~0.81 mm/d和19.43%~23.78%,以及最高的决定系数(0.83~0.89)。在对试验田未来1~7 d的ET0预报中,重组方案仍表现出良好的预报性能,均方根误差、平均绝对百分比误差不超过0.83 mm/d和34.57%。该研究能有效提升数值天气预报在运城站下属乡镇地区的适应性,为当地农业实际生产提供准确的ET0预报信息,对于农业需水预测以及水资源优化管理具有重要意义。

关键词：腾发量支持向量机遗传算法 Penman-Monteith公式气象参数 ET0预见期

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基于偏最小二乘回归的水稻腾发量建模

农业工程学报 2002年第6期18卷 9-12页

作者：付强王志良梁川东北农业大学四川大学

利用气象因子计算水稻腾发量过程中 ,各自变量之间经常存在多重相关性 ,从而导致传统的多元回归模型 (基于最小二乘法 )的失真 ,丧失稳健性 ,预测精度降低。该文采用偏最小二乘回归建模 ,借助主成分分析与典型相关分析的思路 ,采用成分... 详细信息

利用气象因子计算水稻腾发量过程中 ,各自变量之间经常存在多重相关性 ,从而导致传统的多元回归模型 (基于最小二乘法 )的失真 ,丧失稳健性 ,预测精度降低。该文采用偏最小二乘回归建模 ,借助主成分分析与典型相关分析的思路 ,采用成分提取的方法 ,有效地解决了各气象因子之间的多重相关性 ,建立了水稻腾发量模型 ,并对模型进行了辅助分析。

关键词：偏最小二乘回归水稻腾发量气象因子模型

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西北地区冬小麦腾发量估算模型适用性评价

排灌机械工程学报 2020年第12期38卷 1290-1296页

作者：张福娟崔宁博赵璐蔡焕杰胡笑涛张念肖璐虎海波杨德文四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室四川成都610065 西北农林科技大学旱区农业水土工程教育部重点实验室陕西杨凌712100 南方丘区节水农业研究四川省重点实验室四川成都610066 四川省攀枝花农林科学研究院四川攀枝花617061

为实现对西北地区冬小麦腾发量(ET)的准确估算,在对不同生育期ET的影响因子进行分析后分别采用双作物系数模型、单作物系数模型和Priestley-Taylor(PT)模型模拟ET,并以大型蒸渗仪实测ET为标准值对比其精度.结果表明:气象因子是播种—返... 详细信息

为实现对西北地区冬小麦腾发量(ET)的准确估算,在对不同生育期ET的影响因子进行分析后分别采用双作物系数模型、单作物系数模型和Priestley-Taylor(PT)模型模拟ET,并以大型蒸渗仪实测ET为标准值对比其精度.结果表明:气象因子是播种—返青(Ⅰ期)和抽穗—乳熟(Ⅲ期)ET的主导因子,作物因子是乳熟—收获(Ⅳ期)ET的主导因子,2种因子对返青—抽穗(Ⅱ期)和全生育期ET的驱动作用相近;Ⅰ期双作物系数模型、单作物系数模型和PT模型的R2分别为0.5118,0.2393,0.3742,RMSE变化范围为0.2846~0.3663 mm/d,总体评价指标GPI排名分别为1,3,2;Ⅱ期3个模型的R2均在0.7000以上,RMSE为0.5409~0.8440 mm/d,双作物系数模型模拟效果最好;Ⅲ期各模型的R2均高于0.6000,RMSE为0.8288~1.2587 mm/d,双作物系数模型GPI排名第1;Ⅳ期3个模型的R2分别为0.7991,0.6716,0.2708,RMSE为0.9681~1.9462 mm/d,作物系数模型模拟精度明显高于PT模型;全生育期各模型RMSE为0.5515~0.8936 mm/d,双作物系数模型的R2达到0.9022.

关键词：冬小麦作物系数模型 Priestley-Taylor模型腾发量西北地区

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基于SEBAL模型的土默特右旗腾发量研究

灌溉排水学报 2019年第2期38卷 70-75页

作者：苏婷婷魏占民白燕英内蒙古农业大学水利与土木建筑工程学院呼和浩特010018

【目的】评价SEBAL模型在估算内蒙古包头市土默特右旗腾发量时的适用性。【方法】基于2015年作物生育期内的Landsat8遥感影像,建立SEBAL模型,估算腾发量,利用FAO Penman-Monteith公式与水量平衡法估算得到腾发量进行了验证及评价,并采... 详细信息

【目的】评价SEBAL模型在估算内蒙古包头市土默特右旗腾发量时的适用性。【方法】基于2015年作物生育期内的Landsat8遥感影像,建立SEBAL模型,估算腾发量,利用FAO Penman-Monteith公式与水量平衡法估算得到腾发量进行了验证及评价,并采用多元逐步回归方法对其影响因素进行了分析。【结果】日腾发量的分布具有明显的空间差异性,呈现出"山峰型"变化趋势。SEBAL模型腾发量估算值与水量平衡法估算值相比,相对误差的平均值为6.053%;Penman-Monteith公式计算得到的日腾发量与水量平衡法估算值相差7.682%,都在10%以内,达到了精度要求,且SEBAL模型估算腾发量的精度高于Penman-Monteith公式。日腾发量与NDVI和地表温度相关性显著,由二者建立了最优的多元逐步回归方程。【结论】在缺乏数据的情况下,利用SEBAL模型可以较为准确地估算出土右旗的腾发量,且NDVI和地表温度对其的影响较大。

关键词：遥感 SEBAL模型腾发量空间差异性多元逐步回归

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日光温室作物腾发量估算模型的研究综述

节水灌溉 2023年第4期 73-81页

作者：赵明雨姚名泽李波王铁良沈阳工学院辽宁抚顺113122 沈阳农业大学沈阳110866

腾发量模型是估算作物需水量的有效工具,为确定灌溉制度、设计灌溉系统提供重要参数,助力农业产业实现节水、高产、优质目标。现存的腾发量模型较多,适用条件差别较大,在温室环境内应用不够成熟,有必要对模型进行梳理,研究温室环境下模... 详细信息

腾发量模型是估算作物需水量的有效工具,为确定灌溉制度、设计灌溉系统提供重要参数,助力农业产业实现节水、高产、优质目标。现存的腾发量模型较多,适用条件差别较大,在温室环境内应用不够成熟,有必要对模型进行梳理,研究温室环境下模型的改进方法,以便提高模型估算精度。介绍了主要的腾发量估算模型及其适用条件,从适用于日光温室环境的角度出发,梳理了改进Penman-Monteith(PM)模型的方法。在此基础上,指出了提高腾发量模型精度的研究趋势,丰富了日光温室作物腾发量估算领域的研究成果。分析认为PM模型机理最明确,应用最广泛。改进PM模型的关键在于改进表面阻力(r_(s))、空气动力学阻力(r_(a))参数。此外,对作物系数(K_(c)、K_(cb)、K_(e))的改进也能有效提高模型估算精度。

关键词：日光温室腾发量模型模拟 PM模型

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腾发量的测定和计算方法研究综述

中国农村水利水电 2006年第12期 9-12页

作者：汪明霞陈晓飞王铁梁李彩霞郑淑红邹艳丽殷飞沈阳农业大学水利学院沈阳110161

介绍了测定和计算腾发量的方法,对主要方法的原理特点、适用范围及实际中存在的问题进行了分析。水文法适用性强,不受时间和气象下垫面的限制,可用于一周以上或较长时间段的总腾发量的测定;遥感技术的应用大大提高了区域腾发量的测量精... 详细信息

介绍了测定和计算腾发量的方法,对主要方法的原理特点、适用范围及实际中存在的问题进行了分析。水文法适用性强,不受时间和气象下垫面的限制,可用于一周以上或较长时间段的总腾发量的测定;遥感技术的应用大大提高了区域腾发量的测量精度;蒸渗仪法简单易行,结果也比较精确;微气象学法不破坏下垫面,适用于整齐均一的作物与林木腾发量的测定;植物生理学法适用于植物个体腾发量的测定。在计算方法方面,应用Penman-monteith方程等单一模型较多,但研究上已转向可估算不同植物类型腾发的多层模型和SPAC系统模型。互补相关模型也在估算区域腾发上得到应用。

关键词：腾发量水文法微气象学法 SPAC系统