根据天气预报估算参照腾发量的模糊神经网络方法

尝试利用日常天气预报中天气情况和日最高气温的预报信息,采用自适应模糊神经推理系统(ANFIS)方法,构建参照腾发量估算方法,预报参照腾发量。用北京市大兴区1995～2003年间的逐日实测气象资料进行模型训练,用2004年逐日气象资料进行预报和模型检验。由天气预报估算的结果(ANFIS-ET₀)与Penman-Monteith方法计算的ET₀值(PM-ET₀)进行了对比分析。结果表明：后者与训练数据的线性相关系数为0.90,检验结果为0.84;t检验结果表明,训练数据和预报数据均具有很高的显著性(α＝0.01)。结果同时说明,在提高日常天气预报准确率、选择最合适的隶属度函数和模糊规则的基础上,运用智能算法解决农田灌溉复杂问题是可行的和方便快捷的。     

延河流域潜在蒸散发的时空变化特征

[目的] 研究气候变化下潜在蒸散发（ET₀）的时空特征，为区域生态需水研究和水资源管理提供科学依据。[方法] 基于延河流域1978—2017年逐日气象资料，利用Penman-Monteith方法对ET₀进行计算，运用Mann-Kendall趋势检验法、Pettitt检验对ET₀时空变化特征进行分析，并通过Pearson相关性分析对ET₀变化的影响因子进行探讨。[结果] 延河流域年平均ET₀为923.53 mm，整体呈现上升趋势。月ET₀呈单峰分布，高值月份出现于5—7月。季节上ET₀表现为：夏季>春季>秋季>冬季，夏季、春季、冬季的ET₀呈上升趋势，秋季呈下降趋势，春季蒸散变化速率最大。空间上，ET₀呈现由西部向南部增加再向东南部减少的趋势。延安站蒸散量最大，志丹站蒸散量最小，除甘泉站外其他站点的ET₀均呈上升趋势，甘泉附近地区存在“蒸发悖论”现象，主导因子是日照时数、2 m高风速和降水量。ET₀变化率呈现东南高西北低的分布规律，延安站变化率最大，安塞站变化最小。平均温度、日照时数、相对湿度、气压、2 m高风速、降水量等气象因子的变化趋势和变化速率时空差异显著，同一气象因子对ET₀的影响程度具有时空差异，相同因子不同变化趋势的组合对蒸散发的影响具有显著差异。[结论] 延河流域ET₀变化与平均温度、日照时数、2 m高风速的变化为正相关关系，与相对湿度、气压、降雨量的变化为负相关关系，其中与日照时数相关最为密切。     

利用小蒸发皿观测资料确定参考作物蒸散量方法研究

参考作物蒸散量是土壤－植被－大气系统水分能量平衡模型的重要参数，如何准确获得将直接影响模型应用和最终模拟预测精度。该文利用分布于黄土高原地区65个气象站1971～2000年的气象资料，以FAO推荐的Penman-Monteith方法确定的参考作物蒸散量为标准，提出了根据平均相对湿度与风速为变量确定由20 cm小蒸发皿观测的水面蒸发量计算参考作物蒸散量的系数Kp。结果表明：由蒸发皿观测值计算的3 d或更长尺度的ET₀与Penman-Monteith方法计算的ET₀结果一致性很高，在对Kp方程系数进行适当的地域性调整后，由蒸发皿观测值和Kp确定的ET₀与Penman-Monteith方法确定的ET₀结果一致，从而认为在黄土高原地区参考作物蒸散量计算可以应用20 cm蒸发皿系数法。     

分别利用Hargreaves和PM公式计算西北干旱区ET0的比较

该文根据甘肃张掖气象站1991～2000年的气象资料，利用Hargreaves公式和Penman-Monteith公式计算了参照作物需水量(ET₀)。对比分析结果表明：Hargreaves公式计算的ET_0H年值比Penman-Monteith公式的计算ET_0PM偏低，而在年内6、7、8月份，ET_0H>ET_0PM，9月份两种方法计算结果几乎相等，其他月份ET_0H<ET_0PM。造成这种结果的原因是风速和降雨的影响。根据两种方法的计算结果，提出了适合西北干旱区ET₀的计算公式。     

石羊河流域近53 a参考作物蒸散量的敏感性分析

利用国家气象信息中心提供的地面气候资料日值数据集,基于FAO Penman-Monteith公式计算了石羊河流域4个测站1959-2011年的逐日参考作物蒸散量(ET₀)。利用敏感系数法计算了其对平均最高气温、平均最低气温、风速、平均相对湿度和日照时数的敏感系数,并分析了敏感系数的时空变化特征。结果表明,石羊河流域ET₀对相对湿度最敏感,其次为风速和气温,而对日照时数的敏感性最低。由于气象要素分布不均,敏感系数的空间差异显著,相对湿度的敏感系数在上游祁连山区形成高值区,同时,气温在该区的敏感系数也相对较大,而风速的敏感系数在下游民勤盆地较大,日照时数的敏感系数在全区无明显差异。各气象因子的敏感系数均存在一定程度的波动,风速的敏感系数冬高夏低,气温和日照时数的敏感系数均为夏季最高,相对湿度敏感系数的绝对值持续上升在秋季达到最大。53 a来,相对湿度敏感系数波动变化,近20 a来其绝对值上升趋势显著,而风速、日照时数和气温的敏感系数无明显变化趋势。     

基于随机样本的神经网络模型估算参考作物腾发量

参考作物腾发量(ET₀)是计算作物需水量、制定灌溉制度和进行水资源管理的主要参数之一。计算参考作物腾发量(ET₀)的方法众多，为规范ET₀的求法，联合国粮农组织(FAO)推荐采用修改的Penman-Monteith方法。该文指出不需要收集长序列气象资料，而以随机样本建立学习速率和动量因子自适应的BP神经网络模型估算参考作物腾发量(ET₀)的方法，并且与FAO推荐的Penman-Monteith法计算值对比分析，结果表明：利用随机样本建立的的BP神经网络模型可以很好的反映气象因子(最高温度、最低温度、最大湿度、最小湿度、净辐射和风速)与参考作物腾发量(ET₀)的非线性函数映射关系，并且取得了良好的估算效果，给出了国家自然科学基金重点项目研究区内蓝旗试验站2004年的时间尺度为日、十日参考作物腾发量(ET₀)的计算及对比分析过程。     

内蒙古地区ET0时空变化与相关分析

该文根据内蒙古135个站点，30年气象资料，利用Penman—Monteith公式计算得参考作物腾发量(ET₀)。在此基础上，对ET₀在我国北方干旱寒冷区时空上变化进行了分析，同时就ET₀与4项主要气象因子(温度T、湿度RH、风速U、日照时数N)的关系进行了分区分月的分析，提出了适合我国北方干旱寒冷地区不同条件下的ET₀计算模型。     

石羊河流域气候变化对参考作物蒸发蒸腾量的影响

根据甘肃省气象局石羊河流域的6个气象站近50年的观测资料，应用1998年FAO最新推荐的Penman-Monteith公式计算了50年各月参考作物蒸发蒸腾量ET₀，分析了ET₀的月际变化和年际变化特征，除武威与肃南站ET₀呈逐年显著减少趋势外，其他各站的ET₀值均表现为逐年增加趋势，各个站ET₀ 20世纪90年代较80年代均有明显增加，说明气候变化对ET₀的影响较大；并分析了平均气温、平均最高气温、年日照时数、平均风速、平均相对湿度、年降水量、年蒸发量、海拔高度与ET₀的相关性，各站ET₀与平均相对湿度相关性最好；石羊河流域ET₀空间变化也较大，从山区到绿洲平原ET₀多年平均值呈递增趋势。     

参考作物腾发量计算方法在新疆地区的适用性研究

新疆维吾尔族自治区地域辽阔，气候特征空间差异性显著。准确估算各地区的参考作物腾发量(ET₀)是新疆节水灌溉设计的基础。该文选用6种计算公式利用新疆4个典型气候区的气象资料计算了ET₀。并以Penman-Monteith方法作为标准，对其它方法进行评价。结果表明在新疆各气候区1948Penman法估算的ET₀值较FAO-24 Penman与FAO-24 Radiation方法更接近于P-M法的计算结果；在缺少资料的地区，Hargreaves方法或湿润区用Priestley-Taylor方法均可以得到与P-M法估值相当的结果；同时分析了P-M法计算的ET₀值和水面蒸发量之间的关系，为利用水面蒸发资料估算新疆地区ET₀值提供参考。     

太子河流域参考作物腾发量演变特征及气候影响因素分析

采用太子河流域内8个气象站1960～2005年间气象资料，应用Penman-Montieth公式计算了46年间逐月参考作物腾发量(ET₀)，对参考作物腾发量及气象要素的年际变化特征、月际变化特征及趋势进行了分析，应用统计检验方法分析了影响流域参考作物腾发量变化的主要气象因素。结果表明：近46年间太子河流域ET₀值呈现缓慢下降趋势，年内ET₀值分布以5、6月份最高，1月份最低。影响ET₀的主要气候要素按影响程度强弱依次为日照、风速、温度、相对湿度。     

Forecasting daily reference evapotranspiration using the Blaney–Criddle model and temperature forecasts

Accurate daily reference evapotranspiration (ET_o) forecast is essential for real-time irrigation scheduling. An attempt was made to forecast ET_o using the Blaney–Criddle (BC) model and temperature forecasts in this study. Daily meteorological data for the period 2000–2014 at five stations in East China were collected to calibrate and validate the BC model against the FAO56 Penman–Monteith (FAO56-PM) model. Temperature forecasts up to 7 days’ lead time for 2012–2014 were input to the calibrated BC model to forecast ET_o. It is found that the performance of the BC model for ET_o forecast is further improved at all stations after monthly calibration. Average accuracy of forecasted ET_o (error within 1.5 mm d^?1) ranged from 82.7% to 89.3%, average values of mean absolute error (MAE) varied between 0.73 and 0.82 mm d^?1, average values of root mean square error (RMSE) ranged from 0.95 to 1.08 mm d^?1, and average values of the correlation coefficient (R) and concordance index (d) were more than 0.75 and 0.89, respectively. Furthermore, the error in ET_o forecast caused by error in temperature forecast is acceptable. The encouraging results indicate that the proposed method can be an alternative and effective solution for forecasting daily ET_o in East China.     

基于土壤消退指数的田间土壤水分预报方法的研究

在分析现有的土壤水分预报方法的基础上,研究了不同深度的大田土壤水分消退指数随作物生长时间的变化规律,探讨了冬小麦生育期土壤墒情预报的经验递推方法,通过研究表明:利用土壤水分消退法来进行田间土壤水分预报,具有方法简单,所需参数较少且容易获取,预报结果可靠,精度较高的优点,可以满足灌溉预报的要求。     

滑坡系统监测及预报

滑坡监测的好坏对受滑坡威胁的重要工程的安全及运行产生直接影响,根据前人工作成果以及自己的经验,系统的阐述了滑坡监测系统,并对监测的结果进行分析预测,取得了很好的效果.     

中国农村地区可持续发展能源战略研究(Ⅱ)——中国农村地区中长期能源需求预测研究

农村地区能源需求预测属于区域能源需求预测的范畴,主要突出地域的概念。预测中国农村地区能源消费需求形势,将有助于制订农村可持续发展的能源战略。本文在现有资料分析的基础上,通过科学分析测算,提出了农村地区中长期能源需求的常规方案和加强可再生能源开发利用的方案。预计到２０１０年和２０５０年,农村地区居住人口为７．７亿和４．８亿,即时采用加强方案,对商品能源的需求量折标煤分别为１０．２４亿ｔ和１６．３２亿ｔ。     

小麦白粉病发生气象条件和气象预报研究进展

基于已有成果,采用影响事实检测法,系统分析和汇总气象条件对小麦白粉病影响的规律,对气象因子在国内小麦白粉病预报中的应用进行综述,指出当前研究存在的问题,并对未来发展进行展望.已有研究表明,夏季气温偏低对白粉病病菌的越夏有利;秋冬季及早春气温偏高或阴雨日偏多利于病情发展,但雨水过多且集中则不利于病害发展;冬小麦生长中后期高温干旱会抑制病情发展;日照少则利于白粉病流行;病菌借助大气环流完成异地传播.关于气象因子对小麦白粉病影响的研究多基于田间观测,通过与气象资料对比分析,建立小麦白粉病发生发展与各气象因子及因子组合间的定量关系.有关小麦白粉病的气象预报分定性和定量两大类:定性预报一般采用指标预测法;定量预报以数理统计方法应用为多,人工神经网络法、模糊数学法和灰色系统理论也有应用.目前国内小麦白粉病预报研究中尚存在数据资料有限、指标选择不当、模拟方法仅限于黑箱和灰箱模型、研究结果地域性强、实用性较差等问题.机理模型的研究极少,未来亟待开展.     

中国农村地区可持续发展能源战略研究(Ⅱ)中国农村地区中长期能源需求预测研究

农村地区能源需求预测属于区域能源需求预测的范畴,主要突出地域的概念。预测中国农村地区能源消费需求形势,将有助于制订农村可持续发展的能源战略。本文在现有资料分析的基础上,通过科学分析测算,提出了农村地区中长期能源需求的常规方案和加强可再生能源开发利用的方案。预计到２０１０年和２０５０年,农村地区居住人口为７．７亿和４．８亿,即时采用加强方案,对商品能源的需求量折标煤分别为１０．２４亿ｔ和１６．３２亿ｔ。     

多息农业气象预测系统

利用大气环流,海温,太阳黑子面积指数等多种信息作为预测信息,建立以长期及超长期农业气象预报为主体的农业气象预测系统。该系统容纳的预报信息量大,面广,并采取了“攻击”技术处理预报因子,使预报因子的独立性提高,从而大幅度提高了农业气象预测的准确率。     

“农业气象预测系统”在农业管理决策中的应用

该文介绍了“农业气象预测系统”的总体设计,并重点阐述了“系统”采用的预测模型“后验差(P.C)检验”方法及模糊决策方法。经验证,采用上述方法,预测准确率得到较大幅度提高;决策的可涉及因素增加,且能得到量化的决策依据,提高了总体决策水平。经生产部门多年应用表明,采用该“系统”进行农业管理决策,生产效益和经济效益得到明显提高。     

中国化肥需求预测方法浅析

总结了国际和国内相关研究方法的优劣点,探讨了适合我国管理决策特点的化肥需求研究思路,并尝试利用不同方法预测了我国化肥的理论需求和市场需求,以求进一步完善我国化肥需求预测方法。     

PC板温室的温湿度预测模型建立与分析

根据PC板温室内太阳辐射、通风、对流和作物蒸腾作用引起的质热交换物理过程,基于物质和能量守恒,建立了与温室内外气象参数、土壤蒸发、作物生长状况和土壤品质相关的温度与湿度预测模型,并根据所建模型及仿真结果对温室环境系统进行分析。