唐山市冬小麦单产空间分布及预测研究

河北省唐山市是我国冬小麦分布东北缘,对其产量变化的分析可以为我国冬小麦次要种植区的生产与预测提供具体的研究实例。利用唐山市199个乡镇19年冬小麦单产与分县气象要素数据进行分析,对唐山市冬小麦单产进行了分区,建立了唐山市冬小麦单产气象预测模型,并根据地面实测产量数据对预测结果进行了验证。结果表明,利用气象数据进行本研究区单产估测,相对误差在3.0%以内,可较好的服务于县级、地区（市）一级的单产估测工作,为基层政府指导粮食生产提供科学合理的支持。     

基于农业气象模型的农作物单产估算——以湖北省中稻为例

先对气象数据进行空间插值处理,然后通过作物单产区划选择代表性的模拟县,根据模拟县历年作物单产的变化趋势得到作物波动产量,并对波动产量和气象因子进行相关性分析,提取与作物单产相关性最大的气象因子,建立一元线性或多元回归方程,估算作物产量,将估算结果与实际统计结果进行比较。结果表明,作物单产估算结果与统计数据的误差为-7．74％～9．80％。     

冬小麦农业气象保险指数研究 ——以连云港地区为例

利用连云港市近30年冬小麦产量数据以及相关年份气象要素数据,使用5年直线滑动平均方法,分离出气象产量,将气象产量与各种气象因子进行相关性检验,根据研究结果,选取相关性显著的气象因子,设计气象指数产品.结果显示,不同生育期内,冬小麦产量的影响因子不同,因此可以设计出多种农业气象指数产品,对冬小麦气象指数与相对气象产量进行回归分析处理,计算出不同相对气象产量范围内所对应的气象指数临界阈值.根据长时间序列气象指数的数据,计算出连云港市农业气象指数各等级灾损的风险概率,同时建立关于冬小麦产量的灾损模型,并且分别得出不同免赔额下各气象指数的保险纯费率.结果显示,在免赔率为0％时,各农业气象指数产品保险纯费率在2.35％～5.66％之间,研究结果可为连云港市冬小麦开展政策性气象指数保险提供科学依据.     

一种基于趋势单产和遥感修正模型的混合估产模型

【目的】在分析国内外农作物估产方法的相关研究进展基础上,将传统统计估产方法和遥感估产方法相结合,提出一种新的混合估产模型。【方法】该模型由趋势单产、遥感修正单产和随机误差项三部分组成,其中趋势单产利用历史长时间序列的单产统计数据,通过多项式回归的方法结合ARIMA模型修正得到,遥感修正单产利用3个作物关键生育期NDVI和实测单产多元回归得到。为验证所提出估产方法的可行性和精度,利用2015年冬小麦关键生育期的三景环境卫星遥感影像和冬小麦实测地块单产数据以及近30年(1985—2014年)北京市各区县的冬小麦单产数据,对2015年的北京市的冬小麦单产进行估算,与真实值(2015年单产统计数据)对比。【结果】混合估产模型对北京市的冬小麦单产预测精度达到98.7%,各区县估产精度均超过90%,除房山(90.3%)外,各县单产预测相对精度均超过95%;传统趋势单产模型对北京市的冬小麦单产预测精度达到94.75%,但在区县尺度上,传统估产模型预测精度较低,对房山区的估产精度不足80%;引入ARIMA模型可以提高传统趋势单产模型的精度。修正后的趋势单产模型冬小麦单产预测精度平均提高了1.59%。本文建立的遥感修正模型,利用三景遥感影像修正结果最优,此方法使冬小麦估产精度整体提升3.55%,尤其是房山、平谷等区县,精度明显提升。【结论】该模型在市级尺度和县级尺度上预测冬小麦单产均取得较高精度,充分考虑冬小麦时间尺度和空间尺度上的变化,对农作物估产有一定的指导意义。     

伊犁河谷冬小麦锈病发生与流行预测模型的研究

通过对伊犁河谷区域1994~2004年气象数据进行的统计分析,遴选出影响伊犁河谷冬小麦锈病发生与流行的主导气象因子,利用逐步回归分析法,组建冬小麦锈病预测模型,可在伊犁河谷冬小麦锈病发生前的1~1.5月内做出预测,预测和实际拟合程度较高(相关系数为0.976 6)。     

吉林省气温与降水数据空间插值与分布研究

气象数据的插值对于农业生产、生态环境资源监测和气候资源开发利用等方面具有重要意义。气象数据的空间化是气象行业研究的热点之一,本文将对利用不同插值算法对研究区多年平均气温与降水数据空间插值方法进行研究。以吉林省为研究区,以获取的多年日平均气温和日降水量数据为基础数据,并对数据进行预处理操作,以保证插值数据的准确性。选择普通克里金法、反距离权重法、样条函数法、自然邻域法和趋势面法为此次研究的五种插值算法,利用"实际"验证法进行插值结果进行精度验证,以平均绝对误差MAE(Mean Absolute Error)、平方根误差RMSIE(Root Mean Squared Interpolation Error)和相对误差分布范围评价空间插值效果。最后,结合研究区数字高程模型(DEM,Digital Elevation Model)和遥感影像数据,对气温和降水量的空间分布规律进行了分析和讨论。     

GIS支持下的临汾市冬小麦动态估产模型研究

利用1982—2008年临汾市各县(市)的气象观测资料及冬小麦单产资料,在ArcGIS地理信息系统软件下,将各因子进行插值后,再提取耕地区域的要素信息,在SPSS 11.5统计软件中以旬为单位建立了临汾市冬小麦动态估产模型,并利用2008年的实测资料对模型进行了验证。结果表明,研究所建立的动态估产模型精度较高,其估产相对误差绝对值在0.33%～5.87%之间,具有较高的稳定性。同时,从模型估产的相对误差动态变化来看,随着时间的推移,即越临近小麦成熟期,估产误差越小,说明气象因素的累计作用对冬小麦估产具有重要的意义。     

濮阳冬小麦产量预报与气象条件分析

将濮阳市30年冬小麦产量序列分解为趋势产量和气象产量,用气象产量与历年冬小麦生育期间光、温、水气象因子进行相关普查,得出一批影响冬小麦气象产量优势相关气象因子,并建立冬小麦气象产量趋势预报和订正预报模式,统计检验和试报结果误差均在允许范围内,为濮阳市冬小麦产量监测和农业生产提供科学依据。     

山地环境日气温PRISM空间插值研究

山地环境气象因子空间分布是生态环境过程模拟的基础,对于提高生态环境保护管理水平具有重要意义。本文基于坡面回归插值模型(PRISM)原理,综合考虑海拔、坡向等影响因子,设计开发了山地日气温插值模型。以北京西部山地自动气象站数据与DEM数据为基础,采用交叉验证法对该模型插值有效性进行检验,并与常用的反距离权重(IDW)插值、克里金(Kriging)插值、样条(Spline)函数插值的结果进行比较。研究表明,无论日平均气温,还是日最高气温、日最低气温,本文提出的插值模型的预测结果均优于其他方法。      

气象因素对花生单产影响研究

为探讨我国花生主产省花生单产与气象因素的关系,精准评估花生单产受气象因子的影响,选取了全国305个气象站点33年（1980-2012）的气象因子（日照、降水量和气温）数据和同期花生主产省花生单产数据,应用滑动平均法计算花生的趋势产量,再以所分离的气象产量作为因变量,利用改进的Fisher积分回归方法计算了各因子各生育期对气象产量的影响系数,科学构建气象因子与花生单产的数学模型,结果表明各省份花生全生育期日照、降水量和气温对气象单产的影响较大,花生单产气象模型拟合程度较高袁,可精准评估花生单产受气象因子的影响,指导花生生产。     

运城市粮食产量综合预报模型

基手运城市13个台站1971～2010年间的冬小麦和秋粮单产、作物生长期间的气温、降水和日照等地面资料以及海温、高度场资料．运用滑动平均、调和权重、逐步回归等方法分析了气象条件与冬小麦和秋粮单产的相关关系,分别建立了冬小麦、秋粮产量各种预报模型,并在此基础上建立了冬小麦、秋粮产量综合预报模型,其拟合效果和试报效果甚佳,可投入业务应用。     

冬小麦单产与气象因素关系研究——以山东省微山县为例

为了探讨山东微山县冬小麦生长期间的降水量、光照、气温等气象因素对其单产的影响系数;对气象因素变量间的相关性进行处理,运用正交多项式方法求解气象产量的Fisher积分回归模型,求出了气象因素对产量的影响系数。结果发现,苗期降雨有利于冬小麦单产增加,降水量每增加1 mm,单产增加1.65~2.25 kg/hm2;较高的气温有利于单产增加,每增加1℃,单产增加272.4 kg/hm2;越冬期：优良的光照有利于高产,光照每增加1 h,单产增加135.3 kg/hm2至166.5 kg/hm2;返青拔节期：3、4月的降水有利于单产的增加,每增加1 mm,单产就增加4.95 kg/hm2和4.2 kg/hm2。通过气象要素的产量系数,解释了气象要素如何影响冬小麦单产,这也为未来进行冬小麦产量预报与调控提供了理论基础。     

小麦条锈病气象等级预测方法研究(英文)

[Objective] The aim of this study is to establish the model for forecasting wheat stripe rust occurrence condition using meteorological factors. [Method] Based on the data of wheat stripe rust occurrence degrees in its past prevalent years and the meteorological data at corresponding periods, the methods of grey correlation analysis and fuzzy mathematics were employed to establish the forecast model for four pathogenesis indices according to the time sequence before winter, Early March, Early April and Middle May. Thus, the criterion for forecasting the occurrence degree of wheat stripe rust was obtained based on the distribution method of arithmetic progression. [Result] The model corresponding to meteorological conditions for forecasting wheat stripe rust was successfully established. According to the verification, the forecasting results before winter and in Early Mar. were more severer than the real occurrence condition, while the forecasting results in Early Apr. and Middle May were basically consistent with real values. [Conclusion] The results of the present study may avail the control of wheat stripe rust in Henan Province.     

小麦条锈病气象等级预测方法研究

[目的]建立通过气象因子预测小麦条锈病发生面积的模型。[方法]在统计河南省条锈病发生轻重年份的基础上,结合相应年份对应时段的气象资料,采用灰色关联分析、模糊数学等方法,按时间顺序建立了冬前、3月上旬4、月上旬和5月中旬4个条锈病促病指数预测模型。根据促病指数计算原理,采用等差分布方法得出条锈病发生程度预测标准,并进行了历史资料检验及2006年发生程度预测。[结果]成功建立了对应于气象条件的小麦锈病发生模型。检验结果表明,冬前及3月上旬预测结果相比实际值偏重,4月上旬及5月中旬预测结果与实际值较为吻合。[结论]该研究结果将对河南省小麦条锈病的预防起到积极作用。     

气象行业标准《小麦干热风灾害等级》在滨州市预报服务中的应用

为检验气象行业标准《小麦干热风灾害等级》在预报服务中的应用效果,以惠民县为例,利用2004—2017年惠民基准站的气象要素资料对干热风发生情况及其对小麦千粒重的影响进行统计分析,并对标准正式实施前后的小麦产量进行对比。结果表明,滨州市冬小麦几乎每年都会受到干热风灾害不同程度的影响,干热风以高温低湿型为主,雨后青枯型出现相对较少;轻干热风对小麦千粒重的影响不大,造成小麦千粒重差异显著的原因是雨后青枯型干热风,应重视此类型干热风的预报服务;标准的应用对预报服务工作具有较好的指导作用,对减小干热风对小麦产量的影响也起到了积极的作用。     

冬小麦返青后叶片高度模型构建及三维可视化

作物生长模拟模型对作物生长管理调控、产量预测和经济效益分析等有重要指导作用,形态结构模型为作物理想株型筛选、高产、高效、抗倒伏等提供了有力技术支撑。针对小麦形态结构复杂,生长可视化不易实现的问题,以冬小麦品种济麦22、衡观35和衡4399为材料,在天津市武清区开展了不同小麦品种和施氮水平的田间试验,采集小麦叶片高度形态数据,分析各品种冬小麦返青后叶片高度和有效积温的定量关系,用Logistic方程构建冬小麦返青后不同叶位叶片高度模拟模型。经数据检验,叶片高度模型绝对误差在0.01~2.82 cm之间,根均方差(RMSE)在0.32~1.52 cm之间,表明所建模拟模型精度较高,该模型对不同品种冬小麦生长具有较好的预测性。借助该模拟模型和已有研究成果,构造了不同品种、不同施氮水平下的冬小麦植株形态,实现了小麦生长模拟模型和形态结构模型的有机结合,逼真模拟冬小麦返青后动态生长过程,实现了不同品种冬小麦不同施氮水平下的生长可视化。     

Quantifying the spatial variation in the potential productivity and yield gap of winter wheat in China

Despite the improvement in cultivar characters and management practices,large gaps between the attainable and potential yields still exist in winter wheat of China.Quantifying the crop potential yield is essential for estimating the food production capacity and improving agricultural policies to ensure food security.Gradually descending models and geographic information system(GIS) technology were employed to characterize the spatial variability of potential yields and yield gaps in winter wheat across the main production region of China.The results showed that during 2000-2010,the average potential yield limited by thermal resource(YG_T) was 23.2 Mg ha~(-1),with larger value in the northern area relative to the southern area.The potential yield limited by the water supply(VG_W) generally decreased from north to south,with an average value of 1.9 Mg ha~(-1) across the entire study region.The highest YG_W in the north sub-region(NS) implied that the irrigation and drainage conditions in this sub-region must be improved.The averaged yield loss of winter wheat from nutrient deficiency(YG_N) varied between 2.1 and 3.1 Mg ha~(-1) in the study area,which was greater than the yield loss caused by water limitation.The potential decrease in yield from photo-thermal-water-nutrient-limited production to actual yield(YG_o) was over6.0 Mg ha"1,ranging from 4.9 to 8.3 Mg ha~(-1) across the entire study region,and it was more obvious in the southern area than in the northern area.These findings suggest that across the main winter wheat production region,the highest yield gap was induced by thermal resources,followed by other factors,such as the level of farming technology,social policy and economic feasibility.Furthermore,there are opportunities to narrow the yield gaps by making full use of climatic resources and developing a reasonable production plan for winter wheat crops.Thus,meeting the challenges of food security and sustainability in the coming decades is possible but will require considerable changes in water and nutrient management and socio-economic policies.     

探讨冬小麦的管理与病虫害的防治

随着农业技术的不断发展,冬小麦的耕种面积也不断增大。因此,对冬小麦的种植管理、病虫的防治,已成为了提高冬小麦产量和质量的重要因素。笔者通过对我国种植冬小麦存在的问题进行研究,并提出了相应的解决对策,希望能够进一步的提高我国冬小麦的产量和质量。     

气候变化对黄淮海地区冬小麦光温生产潜力的影响

[目的]研究气候变化对黄淮海地区冬小麦光温生产潜力的影响,为应对气候变化提供理论依据。[方法]基于黄淮海地区51个气象站点的1971～2006年的逐日气象数据,以WOFOST模拟冬小麦的光温生产潜力,借用ArcGIS软件,研究光温生产潜力的时空变化。[结果]研究时段内,黄淮海冬小麦光温生产潜力整体呈增加趋势,然而不同区域的趋势不一致。不考虑20世纪80年代冷湿气候的影响,河北西北部和南部、河南东南部及环渤海湾地带的光温生产潜力呈上升趋势;冀东、京津和鲁中地区的光温生产潜力呈下降趋势;河南西部和北部的光温生产潜力20世纪80、90年代连续下降,进入21世纪初后大幅上升。[结论]气候变化整体上有利于光温生产潜力的提高。     

产量分布图生成系统的研究

使用Visual Basic6．0编程语言开发了YMapper产量分布图生成软件系统。研究了一种具有粗大误差数据过滤功能的局部平均插值方法，分析了产量分布图生成过程中涉及到的坐标系定义、产量数据分类与统计分析、图形配色与绘制等问题。对谷物和棉花等作物产量数据的处理结果表明，该系统能够对联合收割机测产系统记录的产量数据文件进行处理，通过插值运算将离散分布的产量数据点生成连续的产量分布图；其误差数据过滤功能能够防止产量过低和过高的粗大误差数据点参与插值运算，使产量分布图的精度得到了保证。系统能够按照用户设置的分类和着色方式，将作物产量的空间分布情况以产量数据点图或产量分布图的形式显示。并且能够对作物的产量水平进行统计分析。