基于天气预报信息解析的冬小麦灌溉预报研究
发布时间：2021-02-17 03:36
本文通过新乡地区2012-2014年冬小麦田间试验,将日常天气预报信息进行解析定量化后代入修正的参考作物蒸发蒸腾量（ET0）预测模型,并与实测气象资料FAO56 Penman-Monteith公式计算值比较,筛选出精度较高的ET0预报模型。利用天气预报中的气温预报值建立了基于积温的作物系数模拟模型并和ET0预报模型一起耦合到水量平衡方程中,预报未来时段的土壤含水率。利用SIMDualKc双作物系数模型模拟了2012-2014年冬小麦生育期内的土壤含水率,模型拟合度较好,当实测数据缺失时可将该模型拟合的数据进行插补。基于.NETFramework4.5开发了面向用户的可视化程序界面,为灌溉管理者和决策者提供直观的可视化决策依据,指导灌区做到适时适量灌溉。本文的主要结论如下:（1）通过天气预报各要素的预报精度统计分析发现,最高、最低气温、日照时数的预报精度均随预见期的增加呈逐渐下降趋势,同一预见期下,最低气温预报的精度稍高于最高气温。（2）基于天气预报信息解析的ET0预报模型中,PMT1模型在短期预报中精度最高,在中期预报中P-T、HG-M两种模型的预报值既能满足精度...
【文章来源】：西北农林科技大学陕西省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：116 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究的背景与意义
1.2 国内外研究进展
1.2.1 土壤墒情预报研究进展
1.2.2 机理性模型
1.2.3 概念性模型
1.2.4 随机模型
1.2.5 人工神经网络模型
1.2.6 经验模型
1.3 存在问题
1.4 研究内容
1.5 技术路线
第二章 试验材料和方法
2.1 试验区基本情况
2.2 试验设计
2.3 观测指标与测定方法
2.4 试验数据的处理方法
第三章 基于温度资料估算参考作物蒸发蒸腾量模型比较
0估算模型"> 3.1 ET0估算模型
3.1.1 FAO56 Penman-Monteith（P-M）方法
3.1.2 温度法
3.1.3 辐射法
3.3 评价方法
3.4 结果与分析
3.4.1 温度法公式比较
3.4.2 辐射法比较
0估算方法的交叉比较"> 3.4.3 ET0估算方法的交叉比较
3.5 本章小结
第四章 基于天气预报信息的参考作物蒸发蒸腾量中短期预报模型研究
0预报模型"> 4.1 ET0预报模型
4.1.1 确定性模型
4.2 黑箱预测模型
4.2.1 基于天气预报信息主成分分析的BP神经网络预测模型
4.3 结果与分析
4.3.1 天气预报精度评价
4.3.2 解析天气预报信息评价
0的预报结果分析"> 4.3.3 ET0的预报结果分析
4.4 本章小结
第五章 冬小麦作物系数的预报和模拟
5.1 株高和叶面积指数（LAI）的变化规律及模拟模型
5.1.1 株高及叶面积指数的变化规律
5.1.2 基于播后天数的株高和叶面积指数的模拟模型
5.2 冬小麦有效积温的计算
5.2.1 积温的分类及计算原则
5.2.2 冬小麦各生育阶段的有效积温
5.3 基于有效积温的冬小麦LAI的模拟模型
5.3.1 基于多项式的模拟模型
5.3.2 基于修正的Logistic模型的LAI模拟模型
5.4 作物系数模拟模型
5.4.1 实测作物系数的计算
5.4.2 LAI与作物系数的模拟
5.5 作物系数模型的验证
5.5.1 冬小麦叶面积指数模型的验证
5.6 本章小结
第六章 土壤墒情实时预报模拟模型
6.1 水量平衡模型
6.1.1 水量平衡方程中参数的确定
6.1.2 作物需水量预报
6.1.3 灌溉日期和灌溉水量的预报
6.1.4 土壤含水率的实时预报修正
6.2 土壤含水率的实时预报结果分析
6.2.1 冬小麦生育期内的降雨变化分析
6.2.2 冬小麦生育期内土壤含水率逐日预报结果分析
Kc双作物系数模型模拟土壤含水率"> 6.3 SIMDualKc双作物系数模型模拟土壤含水率
Kc模型原理"> 6.3.1 SIMDualKc模型原理
Kc模型计算过程"> 6.3.2 SIMDualKc模型计算过程
Kc模型主界面"> 6.3.3 SIMDualKc模型主界面
Kc 模型应用"> 6.3.4 SIMDualKc 模型应用
6.4 本章小结
第七章 基于天气预报信息的冬小麦实时灌溉预报系统开发
7.1 预报系统介绍
7.2 预报系统使用说明
7.2.1 预报界面
7.2.2 设置参数界面
7.3 本章小结
第八章 结论与展望
8.1 主要结论
8.2 创新点
8.3 问题与展望
参考文献
致谢
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]气象因子对太湖地区旱作农田土壤水分动态的影响[J]. 张聪聪,陈效民,张勇,邱金思,余晓,潘根兴,张旭辉. 中国农业科学. 2013(21)
[2]夏玉米棵间蒸发的田间试验与模拟[J]. 赵娜娜,刘钰,蔡甲冰,于福亮,李传哲. 农业工程学报. 2012(21)
[3]双作物系数模型SIMDualKc的验证及应用[J]. 赵娜娜,刘钰,蔡甲冰,L.S.Pereira. 农业工程学报. 2011(02)
[4]土壤水分预测模型的研究[J]. 李光,应杰,刘长荣. 南水北调与水利科技. 2010(04)
[5]新乡地区冬小麦缺水量适宜估算模式研究[J]. 刘战东,段爱旺,高阳,刘浩. 中国生态农业学报. 2010(04)
[6]深层地下水严重超采问题与对策建议——以河北省为例[J]. 李香云. 水利发展研究. 2010(06)
[7]基于天气预报的参考作物腾发量LS-SVM预测模型[J]. 张展羽,王声锋,段爱旺,王斌. 水科学进展. 2010(01)
[8]中国北方利用开采型漏斗建设地下水库的初步研究[J]. 胡君春,郭纯青. 节水灌溉. 2009(06)
[9]冬小麦生育期有效降水量计算模式研究[J]. 刘战东,段爱旺,肖俊夫,高阳,刘浩. 灌溉排水学报. 2009(02)
[10]调亏灌溉条件下紫花苜蓿生长、作物系数和水分利用效率试验研究[J]. 杨磊,杜太生,李志军,王振昌. 灌溉排水学报. 2008(06)
博士论文
[1]模拟气候变化条件下太湖地区农田土壤水分和养分的动态变化[D]. 张勇.南京农业大学 2013
[2]冬小麦降雨利用过程及其模拟[D]. 刘战东.中国农业科学院 2012
[3]控制性交替隔沟灌溉的节水机理与作物需水量估算方法研究[D]. 孙景生.西北农林科技大学 2002
硕士论文
[1]基于涡度相关法和SIMDualKc模型的夏玉米水分利用效率及其影响因素研究[D]. 李石琳.东北农业大学 2014
[2]石羊河流域农田土壤水分有效性评价及动态模拟[D]. 王磊.西北农林科技大学 2014
本文编号：3037367
【文章来源】：西北农林科技大学陕西省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：116 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究的背景与意义
1.2 国内外研究进展
1.2.1 土壤墒情预报研究进展
1.2.2 机理性模型
1.2.3 概念性模型
1.2.4 随机模型
1.2.5 人工神经网络模型
1.2.6 经验模型
1.3 存在问题
1.4 研究内容
1.5 技术路线
第二章 试验材料和方法
2.1 试验区基本情况
2.2 试验设计
2.3 观测指标与测定方法
2.4 试验数据的处理方法
第三章 基于温度资料估算参考作物蒸发蒸腾量模型比较
0估算模型"> 3.1 ET0估算模型
3.1.1 FAO56 Penman-Monteith（P-M）方法
3.1.2 温度法
3.1.3 辐射法
3.3 评价方法
3.4 结果与分析
3.4.1 温度法公式比较
3.4.2 辐射法比较
0估算方法的交叉比较"> 3.4.3 ET0估算方法的交叉比较
3.5 本章小结
第四章 基于天气预报信息的参考作物蒸发蒸腾量中短期预报模型研究
0预报模型"> 4.1 ET0预报模型
4.1.1 确定性模型
4.2 黑箱预测模型
4.2.1 基于天气预报信息主成分分析的BP神经网络预测模型
4.3 结果与分析
4.3.1 天气预报精度评价
4.3.2 解析天气预报信息评价
0的预报结果分析"> 4.3.3 ET0的预报结果分析
4.4 本章小结
第五章 冬小麦作物系数的预报和模拟
5.1 株高和叶面积指数（LAI）的变化规律及模拟模型
5.1.1 株高及叶面积指数的变化规律
5.1.2 基于播后天数的株高和叶面积指数的模拟模型
5.2 冬小麦有效积温的计算
5.2.1 积温的分类及计算原则
5.2.2 冬小麦各生育阶段的有效积温
5.3 基于有效积温的冬小麦LAI的模拟模型
5.3.1 基于多项式的模拟模型
5.3.2 基于修正的Logistic模型的LAI模拟模型
5.4 作物系数模拟模型
5.4.1 实测作物系数的计算
5.4.2 LAI与作物系数的模拟
5.5 作物系数模型的验证
5.5.1 冬小麦叶面积指数模型的验证
5.6 本章小结
第六章 土壤墒情实时预报模拟模型
6.1 水量平衡模型
6.1.1 水量平衡方程中参数的确定
6.1.2 作物需水量预报
6.1.3 灌溉日期和灌溉水量的预报
6.1.4 土壤含水率的实时预报修正
6.2 土壤含水率的实时预报结果分析
6.2.1 冬小麦生育期内的降雨变化分析
6.2.2 冬小麦生育期内土壤含水率逐日预报结果分析
Kc双作物系数模型模拟土壤含水率"> 6.3 SIMDualKc双作物系数模型模拟土壤含水率
Kc模型原理"> 6.3.1 SIMDualKc模型原理
Kc模型计算过程"> 6.3.2 SIMDualKc模型计算过程
Kc模型主界面"> 6.3.3 SIMDualKc模型主界面
Kc 模型应用"> 6.3.4 SIMDualKc 模型应用
6.4 本章小结
第七章 基于天气预报信息的冬小麦实时灌溉预报系统开发
7.1 预报系统介绍
7.2 预报系统使用说明
7.2.1 预报界面
7.2.2 设置参数界面
7.3 本章小结
第八章 结论与展望
8.1 主要结论
8.2 创新点
8.3 问题与展望
参考文献
致谢
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]气象因子对太湖地区旱作农田土壤水分动态的影响[J]. 张聪聪,陈效民,张勇,邱金思,余晓,潘根兴,张旭辉. 中国农业科学. 2013(21)
[2]夏玉米棵间蒸发的田间试验与模拟[J]. 赵娜娜,刘钰,蔡甲冰,于福亮,李传哲. 农业工程学报. 2012(21)
[3]双作物系数模型SIMDualKc的验证及应用[J]. 赵娜娜,刘钰,蔡甲冰,L.S.Pereira. 农业工程学报. 2011(02)
[4]土壤水分预测模型的研究[J]. 李光,应杰,刘长荣. 南水北调与水利科技. 2010(04)
[5]新乡地区冬小麦缺水量适宜估算模式研究[J]. 刘战东,段爱旺,高阳,刘浩. 中国生态农业学报. 2010(04)
[6]深层地下水严重超采问题与对策建议——以河北省为例[J]. 李香云. 水利发展研究. 2010(06)
[7]基于天气预报的参考作物腾发量LS-SVM预测模型[J]. 张展羽,王声锋,段爱旺,王斌. 水科学进展. 2010(01)
[8]中国北方利用开采型漏斗建设地下水库的初步研究[J]. 胡君春,郭纯青. 节水灌溉. 2009(06)
[9]冬小麦生育期有效降水量计算模式研究[J]. 刘战东,段爱旺,肖俊夫,高阳,刘浩. 灌溉排水学报. 2009(02)
[10]调亏灌溉条件下紫花苜蓿生长、作物系数和水分利用效率试验研究[J]. 杨磊,杜太生,李志军,王振昌. 灌溉排水学报. 2008(06)
博士论文
[1]模拟气候变化条件下太湖地区农田土壤水分和养分的动态变化[D]. 张勇.南京农业大学 2013
[2]冬小麦降雨利用过程及其模拟[D]. 刘战东.中国农业科学院 2012
[3]控制性交替隔沟灌溉的节水机理与作物需水量估算方法研究[D]. 孙景生.西北农林科技大学 2002
硕士论文
[1]基于涡度相关法和SIMDualKc模型的夏玉米水分利用效率及其影响因素研究[D]. 李石琳.东北农业大学 2014
[2]石羊河流域农田土壤水分有效性评价及动态模拟[D]. 王磊.西北农林科技大学 2014
本文编号：3037367
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/qxxlw/3037367.html
