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基于LSTM的柑橘幼苗蒸发量预测

湖南农业大学学报（自然科学版） 2023年第6期49卷 743-747页

作者：代秋芳熊诗路李震宋淑然陈梓蔚王元华南农业大学电子工程学院(人工智能学院) 广东广州510642 国家柑橘产业技术体系机械化研究室广东广州510642 广东省农情信息监测工程技术研究中心广东广州510642

将柑橘幼苗作为试验对象,利用传感器采集空气相对湿度和温度,以基质相对湿度、温度和EC值作为环境因子,采用称重法实时采集作物的质量变化量作为作物的蒸发量;以环境因子为模型输入,作物蒸发量为模型输出,构建长短期记忆神经网络(LSTM)... 详细信息

将柑橘幼苗作为试验对象,利用传感器采集空气相对湿度和温度,以基质相对湿度、温度和EC值作为环境因子,采用称重法实时采集作物的质量变化量作为作物的蒸发量;以环境因子为模型输入,作物蒸发量为模型输出,构建长短期记忆神经网络(LSTM)预测模型,优化后的最优模型结构以及训练参数包括LSTM模型的隐藏层1层,隐藏层节点数为120,迭代样本数为128,训练迭代次数为175,网络的激活函数选择tanh函数,学习率为0.001,时间步长为72。LSTM预测模型的决定系数(R^(2))、均方根误差(RMSE)、平均绝对误差(MAE)分别为0.993 9、0.015 5 g、0.011 3 g;与循环神经网络(RNN)、门控循环单元(GRU)的预测效果进行对比,LSTM预测模型的预测蒸发值更接近真实蒸发值,预测结果相对误差范围波动最小,RMSE、MAE最小,R^(2)最大,说明这3种模型中LSTM预测模型的预测效果最佳。

关键词：柑橘幼苗蒸发量环境因子长短期记忆神经网络(LSTM)

松花江流域蒸发量的时空变化特征及影响因子分析

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水电能源科学 2022年第10期40卷 5-9页

作者：罗丽戴长雷李梦玲张兆廷黑龙江大学水利电力学院黑龙江哈尔滨150080 黑龙江大学寒区地下水研究所黑龙江哈尔滨150080

基于松花江流域63个气象站点1961~2020年20 cm口径蒸发皿蒸发量逐日气象资料,采用线性倾向估计、Mann-Kendal突变分析和克里金空间插值等方法分析松花江流域时空变化规律并揭示松花江流域蒸发量与气象因素间的内在关系。结果表明,松花... 详细信息

基于松花江流域63个气象站点1961~2020年20 cm口径蒸发皿蒸发量逐日气象资料,采用线性倾向估计、Mann-Kendal突变分析和克里金空间插值等方法分析松花江流域时空变化规律并揭示松花江流域蒸发量与气象因素间的内在关系。结果表明,松花江流域蒸发量总体呈波动上升趋势,年均蒸发皿蒸发量为1 416.54 mm,线性倾向变化率8.44 mm/10a,总体波动范围1 300~1 600 mm/a。多年月平均蒸发量5月份达到最大值(8.58 mm/d),春、夏、秋、冬季蒸发量分别占年蒸发量的36%、41%、19%、4%。突变发生在2018年。空间分布总体呈西南部最高(1 800 mm/a),中部次之,北部最低。根据相关性分析法分析9个气象因素与蒸发量的关系,表明影响年蒸发量变化的气象因素排序为相对湿度>温度>日照时数>风速>降水量。春季受风速显著下降的影响大于增温干化产生的影响,使得松花江流域春季蒸发量呈下降趋势。夏、秋、冬季升温和日照时数增加对蒸发量产生促进效应大于风速显著下降的影响,使得夏、秋、冬季蒸发量呈上升趋势。

关键词：蒸发量突变检验影响因素时空变化松花江流域

新疆吐鲁番市年平均降水量仅16.4毫米,蒸发量高达2838毫米节流开源并举破解缺水难题

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民生周刊 2024年第10期 22-24页

作者：胡仁巴《人民日报》

吐鲁番市坚持将高效节水灌溉新技术作为高标准农田建设的重要内容,优先选择“水肥一体化技术”,变“大水漫灌”为“精准滴灌”。“沙窝里烤鸡蛋,石头上烤面饼。”新疆吐鲁番市是典型的大陆性暖温带荒漠气候,多风少雨,日照充足,热量丰富... 详细信息

吐鲁番市坚持将高效节水灌溉新技术作为高标准农田建设的重要内容,优先选择“水肥一体化技术”,变“大水漫灌”为“精准滴灌”。“沙窝里烤鸡蛋,石头上烤面饼。”新疆吐鲁番市是典型的大陆性暖温带荒漠气候,多风少雨,日照充足,热量丰富,极端干燥,有“火洲”“风库”之称。这里年平均降水量仅16.4毫米,蒸发量则高达2838毫米。长期以来,水资源紧缺成为制约吐鲁番发展的一大瓶颈。

关键词：大水漫灌高效节水灌溉高标准农田建设荒漠气候吐鲁番市蒸发量

甘肃省长江流域蒸发量时空变化特征及趋势研究

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水利建设与管理 2023年第11期43卷 22-28页

作者：金泉甘肃省陇南水文站甘肃成县742500

近几年,区域气候发生了较大变化,为深入研究甘肃省长江流域气候变化特征,本文选择流域内20cm口径蒸发皿监测资料,采用累积距平法、Mann-Kendall检验法、Lee-Heghinian法等三种方法对流域蒸发皿蒸发量时空变化特征及演变趋势展开了研究... 详细信息

近几年,区域气候发生了较大变化,为深入研究甘肃省长江流域气候变化特征,本文选择流域内20cm口径蒸发皿监测资料,采用累积距平法、Mann-Kendall检验法、Lee-Heghinian法等三种方法对流域蒸发皿蒸发量时空变化特征及演变趋势展开了研究。结果表明,蒸发主要集中在4—8月,其中5—8月最为集中,占全年的51.9%,7月蒸发量最大;流域平均蒸发量整体呈逐年减小趋势,蒸发量共减小315.6mm,平均减小速率为5.1mm/年;蒸发主要集中在夏季。白龙江片的逐年平均蒸发量整体大于嘉陵江片的蒸发量,蒸发量均出现整体减小的趋势;蒸发量从舟曲、宕昌等海拔较高的区域逐渐向海拔较低的区域减小;流域蒸发量在1974年出现变异且流域蒸发量出现显著性减小趋势。本研究成果可以为流域生态环境治理、水电开发、气候变化研究提供数据参考。

关键词：蒸发量嘉陵江长江流域

GAMLSS模型在黄河流域蒸发皿蒸发量序列统计建模中的应用研究

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中国水利水电科学研究院学报 2020年第4期18卷 295-304页

作者：张彩玲宋昕熠肖伟华方文剌美如中国水利水电科学研究院北京100038 北京恒华伟业科技股份有限公司北京100011

本文采用广义可加模型(GAMLSS),以年份序号作为解释变量拟合模型参数,对黄河流域蒸发皿蒸发量序列的非一致性特征进行研究。考虑到流域空间差异性和年内变化,从年、汛期、非汛期3个时间尺度来研究黄河流域29个水资源三级区面蒸发量序列... 详细信息

本文采用广义可加模型(GAMLSS),以年份序号作为解释变量拟合模型参数,对黄河流域蒸发皿蒸发量序列的非一致性特征进行研究。考虑到流域空间差异性和年内变化,从年、汛期、非汛期3个时间尺度来研究黄河流域29个水资源三级区面蒸发量序列的非一致性特征。研究结果表明,黄河流域各水资源三级区的面蒸发量序列在不同时间尺度上均具有较为明显的趋势变化;非汛期蒸发序列呈现出显著的趋势变化,与一致性模型拟合结果相比,黄河流域非汛期蒸发序列的AIC准则(Akaike Information Criterion)和SBC准则(Schwarz Bayesian Criterion)值减少明显,能更好地反映出非一致性变化的特征。

关键词： GAMLSS模型蒸发量趋势分析非一致性黄河流域

2017~2019年张家口市不同地区降水量与蒸发量的变化分析

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气候变化研究快报 2022年第3期11卷 240-247页

作者：沈瑞秋邹恒超黄头生华北电力大学工程生态学与非线性科学研究中心北京

根据2017~2019年中国气象数据网提供的张家口不同站点(张北、蔚县、张家口、怀来)的日降雨和蒸发数据,结果显示,张家口各地区的降雨过程主要发生在7~8月,而蒸发过程主要集中在4~6月。夏季降水量最大,冬季降水量最小,春季蒸发量最大,冬... 详细信息

根据2017~2019年中国气象数据网提供的张家口不同站点(张北、蔚县、张家口、怀来)的日降雨和蒸发数据,结果显示,张家口各地区的降雨过程主要发生在7~8月,而蒸发过程主要集中在4~6月。夏季降水量最大,冬季降水量最小,春季蒸发量最大,冬季蒸发量最小。四季蒸发量均大于降雨量,各地区春季蒸发量均明显大于降雨量。年平均降雨量与蒸发量差值为负,其中蔚县差值最小,张北、张家口、怀来站年平均差值无差异。

关键词：张家口市降雨量蒸发量差值

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自动观测蒸发量实时数据质控技术

气象水文海洋仪器 2022年第3期39卷 90-94页

作者：吴兴洋陈怡璇鲁霞支亚京贵州省气象信息中心贵阳550002

文章阐述了自动观测蒸发量仪器的工作原理,通过实例指出了自动观测蒸发量实时数据在降雨期间及相对湿度大的情况下存在较大误差,分析了误差产生的主要原因,并根据蒸发量的经验计算公式提出了对应的质控方案。以期为自动观测蒸发量提出... 详细信息

文章阐述了自动观测蒸发量仪器的工作原理,通过实例指出了自动观测蒸发量实时数据在降雨期间及相对湿度大的情况下存在较大误差,分析了误差产生的主要原因,并根据蒸发量的经验计算公式提出了对应的质控方案。以期为自动观测蒸发量提出统一的质控标准,在提高自动观测蒸发量数据的可用性和实用性等方面,供质量控制人员参考。

关键词：蒸发量自动观测质控

太湖蒸发量对未来气候变化响应的初步模拟分析

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气象科学 2020年第4期40卷 505-512页

作者：郝晓龙王咏薇高雅琦张圳王伟南京信息工程大学大气物理学院南京210044 南京信息工程大学大气环境中心南京210044 武汉区域气候中心武汉430074

与深水湖泊相比,太湖等浅水湖泊更容易发生富营养化和水资源危机,且对气候变化的响应更为敏锐。本文利用气候模式产品数据驱动CLM4-LISSS湖泊陆面过程模型,模拟分析未来(2010—2100年)RCP2.6、RCP4.5、以及RCP8.5不同温室气体排放情景... 详细信息

与深水湖泊相比,太湖等浅水湖泊更容易发生富营养化和水资源危机,且对气候变化的响应更为敏锐。本文利用气候模式产品数据驱动CLM4-LISSS湖泊陆面过程模型,模拟分析未来(2010—2100年)RCP2.6、RCP4.5、以及RCP8.5不同温室气体排放情景下太湖蒸发量的变化特征及其影响因子。结果表明:(1)CLM4-LISSS模型湖表温度的观测值与模拟值的相关系数为0.94,均方根误差为0.85℃,准确的湖表气温模拟使得通量的结果也比较准确,潜热模拟与观测的相关系数在0.78,均方根误差为55.32 W·m^-2;(2)2010—2100年,三种不同温室气体排放情景下太湖蒸发都呈现增加的趋势,但增量比例不同,RCP2.6,RCP4.5和RCP8.5情景下,蒸发量每10 a增加量分别为23.7 mm,29.2 mm和34.5 mm。蒸发量的增加速率随着辐射强迫的增加而增大,其变化主要受风速与水汽压差的乘积的影响。

关键词：蒸发量湖泊陆面过程模型未来情景气候变化太湖

新疆克拉玛依市年均降水量仅119毫米,年均蒸发量达2300毫米以上攻坚克难创建成为国家节水型城市

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民生周刊 2024年第10期 54-56页

作者：邓志江克拉玛依市住建局城市节约用水办公室

克拉玛依市以提高水资源利用效率为核心,以创建节水型企业、单位、小区为载体,不断推进城市生活节水管理和水资源综合利用,创建成为国家节水型城市。水是生存之本、文明之源。城市节水是城市更新行动的重要组成部分,事关城市长远发展。... 详细信息

克拉玛依市以提高水资源利用效率为核心,以创建节水型企业、单位、小区为载体,不断推进城市生活节水管理和水资源综合利用,创建成为国家节水型城市。水是生存之本、文明之源。城市节水是城市更新行动的重要组成部分,事关城市长远发展。新疆克拉玛依市属于典型的大陆荒漠气候,干旱少雨,年平均降水量仅119毫米,年平均蒸发量达2300毫米以上。近年来,克拉玛依市以提高水资源利用效率为核心,以创建节水型企业、单位、小区为载体,不断推进城市生活节水管理和水资源综合利用。

关键词：水资源综合利用节水型城市节水型企业水资源利用效率城市节水生存之本克拉玛依市蒸发量