灰色系统理论在佳木斯市需水量预测中的应用

水是人类生产生活中不可缺少的资源,也是整个国民经济的命脉。近年来对于需水量的预测被高度重视,由于在实际生产和生活中,实际的需水量要受到多因素的影响,往往因为因素的忽略、数据资料的局限性、预测方法的不当,导致预测结果与实际的需水量之间的差距很大。应用灰色预测理论,建立GM(1,N)模型,对佳木斯市的农业用水、工业用水、生活用水和生态用水进行了预测。所建立的模型经过误差分析,证明该模型适用于影响因素复杂,信息不完备的情况,为研究区域水资源的综合利用提供理论依据。     

CERES-Wheat模型分析山西省中部地区冬小麦需水量

以2010—2015年6个完整小麦生育期的田间试验数据为材料,采用情景分析方法,运用CERES-Wheat模型分析了晋中地区冬小麦需水量与产量的关系以及小麦蒸散量、土壤蒸发量与产量的关系,比较不同生育期需水量和产量的最佳预测模型。结果表明,该模型对冬小麦生长季的大田蒸散量预测较为准确;晋中地区小麦生长期灌溉水和土壤水的需要量为318 mm;在计算山西省中部地区多年平均蒸散量值和降雨量差值的基础上得出,该地区小麦返青期、拔节期和灌浆期小麦平均需水量分别为250,310,343 mm。     

基于灰色理论和回归分析的需水量组合预测研究

【目的】建立精度更高的需水量预测模型,为水资源规划提供理论依据。【方法】建立基于灰色预测和线性回归预测的需水量组合预测模型,以深圳大鹏半岛需水量为例,对组合预测模型的预测结果与单独采用灰色预测、线性回归模型预测的结果进行了比较。【结果】单独采用灰色预测模型和线性回归模型进行预测的平均误差分别为6.5%和2.5%,而基于灰色预测和线性回归的组合预测模型的平均误差仅为1%。【结论】组合模型的预测精度较单一模型的预测精度明显提高,并且该模型可以更全面地反映需水量的变化规律。     

基于灰色神经网络与马尔科夫链的城市需水量组合预测

【目的】针对城市需水量预测系统具有非线性和随机波动性的特点,建立基于马尔科夫链修正的组合灰色神经网络预测模型,以提高模型的预测精度。【方法】比较分析灰色GM(1,1)模型、BP神经网络模型以及二者线性组合的灰色神经网络预测模型的预测效果,建立基于马尔科夫链修正的组合灰色神经网络预测模型,并以榆林市2000-2009年的用水量实际数据为研究对象,通过实例比较分析模型的检验预测精度。【结果】经马尔科夫链修正处理后,建立的基于马尔科夫链修正的灰色神经网络组合模型的预测精度更高,预测误差的绝对值均小于4%,且均方差σ为1.00,小于组合灰色神经网络模型与GM(1,1)模型、BP神经网络模型预测误差值的均方差。【结论】基于马尔科夫链修正的组合灰色神经网络需水量预测模型,对城市需水量的预测优于灰色神经网络及各单项预测模型,不仅预测精度高,而且能同时反映出数据序列发展变化的总体趋势和系统各状态之间的内在规律,适合描述随机波动性较大的预测问题。     

曲靖市供需水量预测研究

在深入分析曲靖市用水现状的基础上,建立了曲靖市年需水量和可供水量的回归预测模型,并运用该模型对曲靖市2010、2020、2030年总需水量和可供水总量进行预测。预测结果表明,曲靖市缺水现象将日益严重。     

2020年怀安县需水量分析预测

采用趋势外延法分析预测2020年怀安县人口与经济的发展远景,通过分析确定生活、工业和农业各自的用水定额,以定额法计算2020年怀安县需水量,并讨论未来怀安县水资源利用规划的重点。     

通辽地区工农业需水量的现状分析与预测

本文对通辽地区工农业需水量进行了现状分析与预测，分别分析预测了：通辽市城区需水量；通辽地区非灌溉用水量，通辽地区农区灌溉用水量以及总需水量，并且对分区各行业需水量进行了月分配，区分配和单元分配。城市需水量，农区非灌溉需水量预测中考虑了社会经济与其用水定额的动态趋势性，并通过社会经济预测指标及用水定额的趋势模拟预测结果进行了预测，农区灌溉用水量考虑了降雨量，月连续干旱天数以及上一年秋季灌溉用水量的大小以及动态发展特性。     

1968—2009年广西甘蔗需水量与播种面积时空变异特征研究

为了解广西甘蔗近几十年来需水量与播种面积的时空变异特征,并揭示其变异规律,结合广西气象数据与甘蔗作物数据等,利用作物系数法与区域重心研究方法对广西1968-2009年甘蔗需水量与播种面积时间序列变化、空间分布、变异系数及重心迁移等进行分析.结果表明:42年中,甘蔗需水量呈明显上升变化趋势,2009年甘蔗需水量达到近160亿m3.需水量变异系数在1.2～2之间波动;播种面积与需水量的时间变化曲线吻合,呈上升变化趋势,变异系数在1.2～1.8之间波动.甘蔗播种面积与需水量重心分布在区域几何重心南部,偏移大致73km,散布于来宾市辖区、武鸣、宾阳、南宁市辖区境内.播种面积重心向南、向西北年均迁移8 km,2009年位于武鸣县境内;需水量重心向南、向西年均迁移5.7 km,2009年位于武鸣县境内.2009年,甘蔗需水量达到水资源总量的10.74％,播种面积达到总耕地面积的23.92％.因此应控制甘蔗播种面积,优化农作物布局,合理利用广西水资源特点进行灌溉.     

基于人工神经网络算法对水稻需水量的预测

水稻需水量预测是节水灌溉规划的基础,由于BP神经网络在解决多参数非线性问题表现出极强的自适应能力,从而可以科学准确预测需水量。本研究从多个影响因子分析出发,得到了BP神经网络模型,并结合实际数据进行了检验。试验结果表明,该模型能够较好地反映气象因子与水稻需水量之间的关系,预测精度高。     

基于神经网络方法和支持向量机的西安市水资源需水预测

【目的】建立精度更高的需水量预测模型,为水资源规划管理提供理论依据。【方法】建立基于神经网络方法和支持向量机的需水量预测模型,以西安市需水预测为例,对2种预测模型的预测结果进行了比较。【结果】利用建立的径向基函数神经网络需水预测模型,得到西安市2010和2020年的需水量分别为32 485.65,48 180.43万m3;采用支持向量机模型能全面考虑影响需水预测的各种因素,预测西安市2010和2020年的需水量分别为32 488.03,48 184.41万m3。【结论】基于神经网络方法和支持向量机方法的需水量预测模型均可全面反映需水量的变化规律,两者预测结果十分接近,均可用于需水量的精确预测。     

徐州市粮食生产影响因素的定量研究

采用因子分析方法定量分析了建国以来徐州市粮食生产主要因素的影响程度。从主要影响因素来看,徐州市粮食生产可分为1949~1984年单产提高与机械化共同推进阶段,1984~1999年农业资金投入和水利化共同推进阶段,1999~2005年粮播面积与粮食单产共同推进阶段。在此基础上,总结出各要素的"集体效应"是粮食产量提高的关键,并认为适度扩大粮食播种面积、提高粮食单产、提升农业水利化、机械化水平、增加农业投入等是徐州粮食生产的发展趋势。     

基于蓝水资源的新疆农业种植结构调整分析

新疆水资源匮乏,大部分水资源用于农业,调整农作物种植结构,对于减小新疆农业用水量,优化水资源配置具有重要意义。本研究将新疆分为南疆、北疆、东疆和伊犁河谷,利用18个气象站2000-2009年的气象资料,分析三种主要作物(棉花、玉米、小麦)的蓝水蒸散量及蓝水需水量。对四个地区农作物种植结构进行调整,对比分析调整前后蓝水需水量变化。结果表明:1)基于农作物种植总面积不变原则,调整各地区农作物种植结构,全疆农作物蓝水需水量减少近2×108 m3;2)基于水资源总量控制,在"十二五"规划面积基础上调整农作物种植结构,蓝水需水量减少10.56×108 m3,全疆粮食作物玉米和小麦产量均满足规划要求,棉花产量尚需进一步提高。以蓝水蒸散量为工具,合理布局农作物种植结构,适当减小农作物种植面积,可以减少农业用水量,同时减小对农作物产量的影响。     

基于灰色系统模型的新疆奇台县农业供需水量预测及其平衡分析

对新疆奇台县农业水资源短缺情况进行分析,并运用灰色系统GM(1,1)方法,预测了其农业供需水状况及其余缺水程度。结果表明,当供水保证率P=50%时,2010,2015年缺水分别为11.19%和16.56%;而在供水保证率P=75%时,缺水则增加到22.05%和28.47%,缺水越来越严重。因此,在常规灌溉条件下,供水量不能满足农业用水的需求,且农业水资源的短缺将严重制约地区经济的发展。水资源供需矛盾必须依靠灌区水资源的深度开发和节水等措施得以解决,从而实现区域的可持续发展。     

辽西半干旱地区农业需水满足程度分析

[目的]对自然降水农业需水满足度分析,给农业结构调整、趋利避害夺丰收提供气候依据。[方法]应用积分湿度指标和气候倾向率研究农作物需水满足度及其趋势变化。[结果]辽西各地衣作物生长季降水量呈下降减少趋势,气候倾向率一8．660～-18．560mm／10a,近50年趋势减少降水量43～93mm。自然降水农业需水满足度平均为72％-88％,满足度在80％以上的占30％～60％,缺水概率为68％～90％。朝阳、凌源、北票、降水满足程度最低,南部的建昌、北部的建平相对较高。总体农业需水满足度随时间变化呈下降趋势,气候倾向率为-2．490～-3．863％／10a,50年趋势下降12％～19％。随着降水量的减少,农作物需水满足度的降低,辽西地区有向干旱化方向发展的趋势。     

辽宁新民近50年作物生长季农业旱涝程度分析

采用线性回归、气候倾向率、积分湿度指标和干湿指数分析方法,系统分析降水与农业需水和旱涝程度。结果表明,近50年作物生长季降水倾向率为-19.983mm/10a,降水量趋势减少约100mm。有6～7成的年景降水基本满意,自然降水农业需水满意程度趋势下降23%。因降水减少,气候类型在转变,由半湿润、偏旱型转向中旱气候类型。生长季平均缺水56mm,有36%的年份受干旱威胁;春季旱情最重,概率为64%;秋季次之,概率为58%;夏季最轻,概率为24%。5月播种出苗阶段干旱概率为70%,对农业生产影响最大。     

播期对哈尔滨地区玉米生长状况及产量的影响

【研究目的】探讨不同播期对玉米生长状况和产量的影响旨在为寻求适宜播期,促进玉米农业生产提供指导。【方法】以黑龙江省哈尔滨市玉米主栽品种‘宏育29’为试验材料,通过3个播期处理（T1为4月25日,T2为5月6 日,T3为5月11日）,研究不同播期条件下玉米生长状况及产量的变化规律。【结果】T1、T2处理生育期日数延长;T1、T2处理在抽雄—成熟期干物质积累与分配及生长率明显高于T3处理,干物质积累向果实转移量增大,其产量分别增加435.1 kg/hm2和1621.9 kg/hm2;T2处理在3个处理中最优,水热等气候资源利用程度较高。【结论】适宜播期可充分利用温、光、水等气候资源,延长玉米生育期日数,促进玉米生长发育,有利于提高干物质的积累及在籽粒中的分配,提高玉米产量。哈尔滨地区玉米适宜播期为5月4日—5月6日,但适播期应考虑春季土壤水分或春季第一场透雨。     

基于供求视角的中国粮食安全影响因素研究

基于粮食供给和需求两方面的因素,引入粮食安全系数,对影响我国粮食安全的主要因素进行了实证检验。结果显示：粮食播种面积、粮食作物受灾面积、有效灌溉面积、耕地面积以及农业机械总动力等都是影响粮食安全系数波动的重要因素;有效灌溉面积和粮食播种面积对保障我国粮食安全的基础性作用趋于减弱,而农业机械总动力、农业生产资料价格波动和城市化率对粮食安全的影响作用正不断增强;自然灾害从近期和长期来看都会加重粮食不安全。     

近50年中国东北地区气候变化对农业的影响

在回顾中国学者关于东北地区气候变化及对农业影响研究成果基础上,系统概括分析了近50年东北地区农业气候资源和灾害的变化特征及气候变化对农业的影响特征。近50年东北地区升温明显,生长季热量资源增加;农业可用水资源和光能资源呈不同程度减少趋势,且时空分布不均。霜冻害、低温冷害、寒潮、洪涝、冰雹等农业气象灾害减少,旱灾增加。东北地区气候变化对农业影响总体有利,表现为作物适宜生育期延长,发育进程加快,全生育期缩短;积温增加且积温带北移东扩明显,主栽作物适宜种植区域扩大;作物品种由中晚熟替换早中熟;作物种植格局的变化为玉米、水稻、马铃薯等喜温作物种植面积扩大,春小麦种植面积减小。在水分为非限制因子的农区,作物气候生产潜力和产量为增加趋势。气候变化对农业影响的研究存在较大的不确定性,有必要针对农业气候变化及其对农业影响等开展系统性研究。     

近100年及未来气候变化对中国农业产量的影响研究

总结了国内外学者对气候变化对我国农业影响的研究结果,鉴于我国人口增长对粮食需求量的增加,重点研究了气候变化对我国粮食产量的影响。结果表明,在不同区域以及应用不同的研究方法所得到的结果并不相同,这与研究方法、研究假设的场景及研究区域均有一定的关系。同时,农业发展还受到政策因素和科学技术的作用,在未来的模拟研究中如何去掉这两者对农业产量变化的影响,以及考虑到农业生物对气候变化的适应性,模拟研究中模型与参数的使用性与敏感性的问题,将会得到更加准确的结果。     

河北省农民农业收入影响因素的计量分析

依据1985～2008年河北省相关统计数据,运用回归分析方法构建了农民农业收入影响因素的多元计量经济模型。实证模型表明,粮食单位面积产量、农产品生产价格指数、初中以上文化程度劳动力所占比重等因子对农民农业纯收入增长起到正向作用;农业产值所占比重、从事农业劳动力人数所占比重等因子对农民农业纯收入增长起负向作用。在上述分析的基础上,提出了相应的政策建议。