基于遥感和AquaCrop作物模型的多同化算法比较
[Abstract]:In order to study the efficiency of different data assimilation methods in simulating the aboveground biomass of (above ground biomass (above ground biomass AGB), canopy coverCC and yield process in AquaCrop (FAO Crop model to simulate yield response to water) model, winter wheat was used as the research object. Based on the data of winter wheat field trials in 2013-2014 and 2014-2015, the calibrated Aqua Crop growth model was combined with remote sensing spectral information to carry out assimilation analysis. Three data assimilation algorithms, particle swarm optimization (particle swarm), simulated annealing (SA) and compound hybrid evolutionary (shuffled complex evolution-SCE-UA (SCE-UA), were used to simulate and analyze the multivariate assimilation algorithms using AGB and CC with different growth stages, different water treatments and different nitrogen levels. The computational efficiency and assimilation results of three data assimilation algorithms are compared and analyzed. The results show that the three data assimilation algorithms have the lowest time (833s) and SA data assimilation algorithm (1433 s),) and the lowest SA data assimilation algorithm (1433 s), shows the best efficiency of SCE-UA assimilation algorithm and the lowest SA data assimilation algorithm efficiency 2) when the response value of the three data assimilation algorithms is 0.26 (833s) and (833s) SA data assimilation algorithm takes the most time (1433 s),). The assimilation accuracy of AGB decreased with the development of growth stage. The simulated value of AGB was higher than the measured value at jointing stage and flag picking stage. The total AGB was underestimated at jointing and flag stage, and was overestimated at flowering and filling stages. Total CC was underestimated. (3) the assimilation results of different water treatments were generally underestimated under rainfall (W0) condition and under normal irrigation (W1) and overirrigation (W2) condition. The simulation accuracy of AGB at different nitrogen levels decreased with the increase of N application rate, and the CC was generally underestimated and the yield was underestimated. The above results show that the three data assimilation algorithms PSOSA and SCE-UA can effectively simulate the AGBCC and yield of winter wheat, and the SCE-UA data assimilation algorithm is superior to the PSO and SA data assimilation algorithms in both operation efficiency and precision of assimilation results.
【作者单位】: 北京农业信息技术研究中心;国家农业信息化工程技术研究中心;农业部农业信息技术重点实验室;北京市农业物联网工程技术研究中心;商丘师范学院测绘与规划学院;
【基金】:国家自然科学基金(41571416,41601346) 北京市农林科学院创新能力建设专项(KJCX20150409) 北京市自然科学基金(4152019)
【分类号】:S127
【参考文献】
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本文编号:2197525
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