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基于氣象-生理的夏玉米作物系數(shù)及蒸散估算

發(fā)布時間:2024-07-05 21:28
  準(zhǔn)確估算作物系數(shù)對預(yù)測作物實(shí)際蒸散量和制定精準(zhǔn)的灌溉計(jì)劃至關(guān)重要。為反映作物逐日作物系數(shù)變化,綜合考慮氣象和生物因子對作物生長的共同影響,采用五道溝水文實(shí)驗(yàn)站大型蒸滲儀夏玉米實(shí)測蒸散及氣象數(shù)據(jù),基于地溫及葉面積指數(shù)建立了氣象-生理雙函數(shù)乘法模型,并結(jié)合梯度下降法對模型進(jìn)行了精度優(yōu)化。結(jié)果表明,在整個玉米生長期中,作物系數(shù)實(shí)測值和計(jì)算值平均絕對誤差為0.12,均方根誤差為0.15,相關(guān)性為0.91,蒸散量實(shí)測值與計(jì)算值平均絕對誤差為1.0 mm/d,均方根誤差為4.5 mm/d,相關(guān)性為0.75。該模型計(jì)算的全生育期蒸散量準(zhǔn)確率(誤差在2~3 mm/d以內(nèi))相比使用聯(lián)合國糧農(nóng)組織(FAO)推薦的作物系數(shù)計(jì)算所得準(zhǔn)確率提高了3倍以上,可更精確用于作物系數(shù)及蒸散量計(jì)算。

【文章頁數(shù)】:8 頁

【部分圖文】:

圖1全生育期地溫和作物系數(shù)Kc變化過程線圖

圖1全生育期地溫和作物系數(shù)Kc變化過程線圖

夏玉米全生育期地溫、葉面積指數(shù)及實(shí)際作物系數(shù)變化(圖1)。地溫、LAI與Kc的r分別為0.75和0.52,相關(guān)性較高。作物根系生長對地溫變化非常敏感,地溫越高,作物的生長發(fā)育越快,作物蒸騰作用增強(qiáng),土壤水的移動越頻繁;地溫低,根系的生長和代謝都會受到抑制,作物根系吸水緩慢,蒸騰作....


圖2訓(xùn)練樣本計(jì)算作物系數(shù)Kc與實(shí)際值比較

圖2訓(xùn)練樣本計(jì)算作物系數(shù)Kc與實(shí)際值比較

圖2為訓(xùn)練樣本根據(jù)式(22)所得作物系數(shù)計(jì)算值及實(shí)際值變化過程圖。兩者平均值分別為0.399和0.405,相差小于0.01,MAE為0.11,MSE為0.02,RMSE為0.14,對于作物系數(shù)估算準(zhǔn)確率P0.2為80%、P0.3為98%、P0.4為100%,誤差較小,說明模型精度....


圖3檢驗(yàn)樣本計(jì)算作物系數(shù)Kc與實(shí)際值比較

圖3檢驗(yàn)樣本計(jì)算作物系數(shù)Kc與實(shí)際值比較

圖3為檢驗(yàn)樣本根據(jù)式(22)所建模型計(jì)算得到的作物系數(shù)Kc及實(shí)際值變化過程圖。兩者平均值分別為0.40和0.44,僅相差0.04,MAE為0.12,MSE為0.02,RMSE為0.15,對于作物系數(shù)估算準(zhǔn)確率P0.2為81%、P0.3為96%、P0.4為100%,誤差較小,模型預(yù)....


圖4訓(xùn)練樣本計(jì)算蒸散量ET與實(shí)際值比較

圖4訓(xùn)練樣本計(jì)算蒸散量ET與實(shí)際值比較

圖4為依據(jù)式(2)計(jì)算所得訓(xùn)練集蒸散值與實(shí)際值對比圖。兩者平均值分別為3.88和3.86mm/d,相差小于0.1mm/d,MAE為1.0mm/d,RMSE為1.4mm/d,對于蒸散量估算準(zhǔn)確率P2為80%、P3為95%、P4為98%,誤差較小,預(yù)測精度較高。圖5為依據(jù)式(....



本文編號:4001558

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