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相似文献
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1.
应用分配指数的计算原理,初步构建了基于分配指数的日光温事番茄不同器官之间干物质分配指数动态的模拟模型.通过SPSS软件拟合得到地上部分(PISH)、根(PIR)、茎(PIS)、叶(PIL)、果(PIF)的模拟模型公式分别为:PISH=K1/[1+K2×EXP(-K3GDD2)],其中K1=0.99,K2=-0.175,K3=-0.0000001414;PIR=1-PISH;PIS=a1/[1+b1exp(C1+d1GDD+f1GDDd2)],其中a1=0.17,b1=-0.029,c1=0.078,d1=0.006397,f1=0.00000404;PIL=1-a2/[1+b2×EXP(c2+d2GDD2)],其中PIF=1-PIL-PIS.并利用独立的试验资料对模型进行了验证.结果表明:应用上述模型对温室番茄干物质分配动态模拟和试验实测的干物质分配动态具有高度的相关性和一致性,因而模型具有较好的解释性和预测性.  相似文献   

2.
针对屋顶全开窗型温室,开展基于温室动态模型与多元线性回归模型的温度预测的理论与试验,分析不同模型对温度预测的效果。基于能量平衡方程建立温室动态温度模型,依据测量的温室环境因子数据,对温度进行预测,温度模型实测值与模拟值比较可知,R~2=0.855 3,均方误差(mean squared error,简称MSE)为0.842 8;温室覆盖层温度模型实测值与模拟值比较可知,R~2=0.862 7,MSE=0.852 5。建立相应的线性回归方程,以此对温室空气温度与温室覆盖层温度进行预测,空气温度实测值与模拟值比较可知,R~2=0.682 2,MSE=0.603 9;温室覆盖层温度实测值与模拟值比较可知,R~2=0.678 9,MSE=0.633 7。  相似文献   

3.
研究了不同温度处理对温室番茄株系植株苗期生长的影响。结果表明,降温处理能显著降低温室番茄幼苗的鲜重、干重、株高、叶面积、叶片数和花序数;不同株系之间存在显著性差异;除鲜重与叶面积外,株系与温度处理对植株干重、株高、花序数与叶片数均没有互作效应;幼苗各生长时期的植株干重和相对生长率(RGR)与幼苗生长时间天数(t)可分别用一个二项式函数LnDW=a b×t c×t2与直线函数RGR=b 2×c×t(c≠0)来模拟。在此基础上,建立了温室番茄苗期生长TOSSIM模型。  相似文献   

4.
基于非线性混合模型的栓皮栎树高与胸径关系研究   总被引:7,自引:2,他引:5  
以西北农林科技大学测量的39块栓皮栎样地数据为例,首先选择非线性最小二乘法对6个常用方程进行模拟,找出模拟精度最高的模型作为基础模型。然后,利用基础模型及模拟数据构建非线性混合效应模型,分别考虑区域效应和样地效应,通过变化混合参数个数并利用SAS软件进行模拟,选择对数似然值、AIC和BIC值最小并且收敛的混合模型作为最优模型。最后利用验证数据与传统的非线性最小二乘法进行精度比较。结果表明:由于h=1.3+[(a1+a2BA+a3ha)exp(b1/D)]+ei考虑了林分断面积和优势木平均高,在模拟单木的树高时精度比其他5个模型高,并且该模型对于描述单木树高的生长趋势效果显著,因此作为构建非线性混合模型的基础模型。利用AIC、BIC和对数似然值来评价非线性混合模型的效果,结果表明:考虑区域效应的影响时,a2、a3、b1同时作为混合参数的模拟效果最好;考虑样地效应的影响时,a1、b1同时作为混合参数的模拟效果最好。无论考虑区域效应影响还是考虑样地效应影响,混合模型的拟合精度都比固定模型的模拟精度高,并且考虑样地效应影响要比考虑区域效应影响的精度更高。   相似文献   

5.
进行不同密度的蜡烛草对小麦产量影响的田间试验,结果表明:小麦产量损失率与蜡烛草密度的最佳回归模型为韦布尔函数Y=a×{1-(1/(exp[(x-b)d/c])}。其中,a=73.212 1,b=9.623 8,c=503.850 1,d=1.018 3。蜡烛草的经济危害允许水平为3.98%,防除阈值为39.3株/m2。  相似文献   

6.
基于ARX模型的温室温度模拟   总被引:1,自引:0,他引:1  
以PC(聚碳酸酯,简称PC工程塑料)板温室为研究对象,通过相关系数显著性检验,确定了影响温室内温度的主要因子。应用系统辨识技术,建立了温室温度的ARX模型(扩展的自回归模型)。采用残差分析法确定模型的阶,使用递推最小二乘法估计模型参数,并根据另一组试验观测资料对模型进行检验。结果表明,温室温度模拟值与实测值的变化趋势一致,模型能有效地模拟温室内温度,其模拟值与实测值的决定系数R2=0.84,均方根误差(RMSE)=0.96℃,相对误差(RE)=2.51%。  相似文献   

7.
本文就六种持水模型在各吸力段的拟合度进行了比较,模型lnS=a+bθ+cθ~2+dθ~3的拟合效果最好,而模型S=aθ~(-b)和S=ae~(b4)虽然简单,但拟合效果最差。  相似文献   

8.
基于高光谱的稻米品质估测模型的构建   总被引:2,自引:0,他引:2  
通过测试不同试验条件下稻米品质及其高光谱数据,研究稻米中淀粉、蛋白质和胶稠度与高光谱数据特征之间的相关关系。结果表明:在不同施肥条件下,通过构建归一化指数(NDI,x)与稻米品质指标(y)的多种关系模型,比较模型预测的显著性,得出的多项式模型对稻米品质指标具有较高预测性,通用模型y=ax2+bx+c中的构成系数a、b、c因肥料水平差异取值不同;在不同品种条件下,通过比较波段比值指数(RI,x)与稻米品质指标(y)的相关系数,得出的最佳波段组合分别为x直链淀粉=R783nm/R634nm、x蛋白质=R829nm/R646nm和x胶稠度=R900nm/R670nm,推算出预测稻米品质指标的线性回归方程通用模型y=ax+b中的构成系数a、b因品种差异取值不同。这表明,运用高光谱方法估算稻米中的直链淀粉、蛋白质含量和胶稠度切实可行,可为稻米品质遥感监测提供依据。  相似文献   

9.
树形管道模型原理   总被引:12,自引:5,他引:7  
本文简介了树形管道模型的基本理论,并对若干问题进行了讨论。作者认为比管道长L将随分层厚度△Z的增大而增大,Yukihiro等[6]所给出的关系式L_a/L_b=b/a(L_a和L_b分别是△z=a和△z=b时的L值)是有疑问的。  相似文献   

10.
日光温室内温度是温室微气候控制的常用参数,但是植物本身的温度(主要是叶温)影响着植物的生理活动,温室内温度要根据叶温的变化来调控。建立叶温的模拟模型可为日光温室内气温的调控及将能量平衡模型结合到温室环境控制系统中提供理论依据。该研究根据植物叶片能量平衡原理建立了一个以日光温室内环境条件(净辐射、气温、空气相对湿度)为主要驱动变量,以气孔阻力和空气动力学阻力为参数的番茄植株叶温模拟模型,并通过阴天、晴天土壤水分亏缺和土壤水分充足条件下叶温实测数据对模型进行了试验验证。结果表明,阴天、晴天土壤水分亏缺和土壤水分充足条件下番茄植株叶温模拟值与实测值的变化趋势一致。模型很好地模拟了晴天土壤水分充足条件下叶温的变化,其模拟值与实测值的决定系数R2=0.845,模拟方程的斜率k=0.961,截距f=-0.121,估计标准误差RMSE=2.1℃,相对误差RE=9%。  相似文献   

11.
目前土壤碳通量的监测方法存在一定的缺点,导致无法长时间精确监测。针对这一问题,提出用Maxwell-Stefan扩散模型进行碳通量的计算,并建立开放型气室模型进行仿真研究。根据仿真程序生成的不同高度的浓度时间序列,基于Maxwell-Stefan扩散模型计算二氧化碳通量值,将计算结果与仿真设定值进行对比。其中,设定通量为0.5 μmol·m-2·s-1时,计算结果为0.547 μmol·m-2·s-1;设定通量为1.0 μmol·m-2·s-1时,计算结果为0.969 μmol·m-2·s-1;设定通量为2.0 μmol·m-2·s-1时,计算结果为2.122 μmol·m-2·s-1。运用该算法计算的误差均在10%以内。另外,与Fick扩散模型的计算结果进行对比,在3组实验下,Maxwell-Stefan模型计算所得的通量值都更加接近于设定值。本研究的结果表明,Maxwell-Stefan扩散模型适用于土壤呼吸碳通量的计算,并且具有较好的计算结果,从理论上验证了该模型用于土壤碳通量计算的可行性和准确性。  相似文献   

12.
建立节水条件下作物叶片的蒸腾速率模拟模型将为温室作物节水灌溉提供理论依据。本研究以温室盆栽番茄营养生长期叶片为研究对象,在温室内进行了不同定植期和水分处理试验。以光合速率光响应曲线模拟值为基础,建立了不同水分条件下的气孔导度模型以及基于气孔导度模型的Penman-Monteith叶片蒸腾速率模型,并采用不同播期试验下的试验数据对建立的模型进行检验。结果表明,气孔导度模型模拟番茄叶片气孔导度的均方根误差(RMSE)和相对回归估计标准误差(rRMSE)分别为0.0109mol/(m2·s)(H2O)和12.83%,叶片蒸腾速率模型的RMSE和rRMSE分别为0.18mmol/(m2·s)(H2O)和15.55%。建立的番茄叶片蒸腾速率模型实现了通过基本温室气象参数和土壤水分参数模拟叶片蒸腾速率,模拟精度较高,参数便于获取,是对短时间尺度蒸腾速率模拟研究的有益探索,具有一定的理论意义和良好的应用前景。  相似文献   

13.
采用EEPA(Edinburgh elssto-plastic adhesion)接触模型模拟土壤耕作特性,探究颗粒球型对土壤离散元模型仿真精度及计算效率的影响。测定了室内土槽土壤的静态堆积角、轴向压力、耕作阻力、耕作堆积角等土壤特性参数,确定并优化了单球土槽土壤离散元模型仿真参数。建立土槽土壤-挖掘犁铲离散元耦合仿真模型并进行仿真参数验证,耕作阻力模拟值与实测值误差为1.70%。以13 mm为等效粒径确定了单球、双球、三球、四球等4种土壤颗粒的外形尺寸,采用单球、单球变粒径、双球、三球、四球、多球混合等填充方式建立了6种虚拟土槽,以耕作阻力、耕作堆积角、仿真时间为试验指标开展挖掘犁铲耕作过程仿真试验。试验结果表明:6种虚拟土槽的耕作阻力模拟值与实测值相对误差均小于8%,能够满足耕作阻力模拟要求;耕作堆积角模拟值与实测值相对误差为2.32%~20.32%,单球变粒径、四球、多球混合等虚拟土槽耕作堆积角相对误差均小于10%;单球土槽挖掘犁铲耕作仿真时间约为80.44 min,受土壤颗粒填充数量、接触关系及颗粒球型等因素影响,其他填充条件下仿真时间均有显著增加。综合考虑仿真精度及计算效率,土壤耕作阻力模拟时虚拟土槽宜采用单球颗粒填充方式,耕作堆积角模拟时虚拟土槽宜采用四球或多球混合填充方式建立。该研究为土壤-机具互作离散元仿真的建模,EEPA接触模型的参数选择,颗粒球型及填充方法的确定提供了依据和参考。  相似文献   

14.
Soil moisture (SM), which plays a crucial role in studies of the climate, ecology, agriculture and the environment, can be estimated and mapped by remote sensing technology over a wide region. However, remotely sensed SM is constrained by its estimation accuracy, which mainly stems from the influence of vegetation cover on soil spectra information in mixed pixels. To overcome the low-accuracy defects of existing surface albedo method for estimating SM, in this paper, Qinghai Lake Basin, an important animal husbandry production area in Qinghai Province, China, was chosen as an empirical research area. Using the surface albedo computed from moderate resolution imaging spectroradiometer (MODIS) reflectance products and the actual measured SM data, an albedo/vegetation coverage trapezoid feature space was constructed. Bare soil albedo was extracted from the surface albedo mainly containing information of soil, vegetation, and both albedo models for estimating SM were constructed separately. The accuracy of the bare soil albedo model (root mean square error=4.20, mean absolute percent error=22.75%, and theil inequality coefficient=0.67) was higher than that of the existing surface albedo model (root mean square error=4.66, mean absolute percent error=25.46% and theil inequality coefficient=0.74). This result indicated that the bare soil albedo greatly improved the accuracy of SM estimation and mapping. As this method eliminated the effect of vegetation cover and restored the inherent soil spectra, it not only quantitatively estimates and maps SM at regional scales with high accuracy, but also provides a new way of improving the accuracy of soil organic matter estimation and mapping.  相似文献   

15.
为提升湖北漳河灌区水稻产量和灌溉水生产力(IWP),基于土壤、气象和大田试验数据,利用调参验证后的ORYZA v3水稻模型,模拟不同情景下水稻的产量和灌溉水生产力,并利用ArcGIS 10.2工具,将点尺度的模拟结果扩大到区域尺度,同时结合漳河灌区的土壤类型,综合分析得出适宜于漳河灌区水稻的管理措施组合。结果表明:1)模型率定期和验证期的评价指标均体现出良好的相关性,表明该模型对于漳河灌区水稻的生长模拟体现出较高的精度,具有较好的适应性。2)利用本地化后的ORYZA v3模型模拟分析,选定情景10(灌溉下限为土壤饱和含水率的60%,施氮量为198 kg/hm2,种植密度为4株/穴)为丰水年推荐管理措施组合,可以使产量提升5.28%、IWP提升104.38%;情景7(灌溉下限为土壤饱和含水率的70%,施氮量为198 kg/hm2,种植密度为5株/穴)为平水年推荐管理措施组合,可以使产量提升4.23%、IWP提升74.34%;情景9(灌溉下限为土壤饱和含水率的60%,施氮量为162 kg/hm2,种植密度为4株/穴)为枯水年...  相似文献   

16.
云南松林分平均高生长模型及模型参数环境解释   总被引:1,自引:1,他引:0  
目的云南松作为我国西南地区的主要建群树种,在西南地区占有重要地位,研建其林分平均高生长模型以及对模型参数进行环境解释,可为气候变暖背景下研究云南松林分的生长动态提供经验模型。方法基于云南省森林资源连续清查数据和气象数据,以云南松林为研究对象,结合7种理论生长模型,采用非线性回归方法构建林分平均高生长模型,并对最优模型的参数进行环境解释。结果对选定的7种理论生长模型进行拟合,以调整R2和均方根误差(RMSE)为模型拟合精度指标,从中选出林分平均高最优生长模型,将标准化的环境影响因子引入到最优生长模型参数中,对最优模型的参数进行环境解释。经方差分析可知,引入环境影响因子后的模型与基础模型之间有显著差异,研究取得了较好的结果,模型具有一定的适用性。结论(1) 从7个理论生长方程中选定林分平均高最优生长模型为逻辑斯蒂(Logistic)模型,调整R2达到0.616,均方根误差RMSE为2.328 m。(2)将环境影响因子引入到不同参数组合位置时表现最优的模型形式,作为该环境因子对林分平均高生长模型的参数环境解释,各环境因子引入后,模型拟合效果明显提高。调整R2后,提高最显著的是将湿润指数同时引入到参数a、b、c位置上时的模型形式,其拟合效果提高了5.375%;提高最低的是将土壤厚度因子同时引入到参数a、b、c位置上时的模型形式,其拟合效果提高了1.938%。(3)各环境影响因子对林分平均高生长模型的影响程度大小排序为:湿润指数>年均降水量>海拔>潜在蒸散量>年均温度>温暖指数>年均生物学温度>坡度>土壤厚度。(4)地形因子和气候因子与林分平均高生长之间的关系有正有负,地形因子中的海拔因子对林分平均高的影响不大,气象因子中温度对林分平均高生长的影响是通过对降水的制约来实现的。   相似文献   

17.
基于AquaCrop模型的大豆灌溉制度优化研究   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
王巧娟  何虹  李亮  张超  蔡焕杰 《中国农业科学》2022,55(17):3365-3379
【目的】 探究AquaCrop模型在关中地区的适用性,寻求大豆在不同降水年型下最适宜的灌溉制度。【方法】 用田间试验实测数据对该模型进行校正,并用校准后的模型模拟1961—2019年内所有3种不同降水年型14种灌溉制度下的大豆产量和水分利用效率。【结果】 AquaCrop模型模拟田间产量最高处理的冠层覆盖度的决定系数(R 2)、均方根误差(RMSE)、标准均方根误差(NRMSE)及Nash效率系数(EF)分别为0.96、7.15%、11.03%和0.94;模拟值与实测值生物量的决定系数(R 2)、均方根误差(RMSE)、标准均方根误差(NRMSE)及Nash效率系数(EF)分别为0.99、526.04 kg·hm-2、14.45%和0.97;最终产量模拟的决定系数(R 2)、均方根误差(RMSE)、标准均方根误差(NRMSE)及Nash效率系数(EF)分别为0.97、49.98 kg·hm-2、1.74%和0.82,各处理的冠层覆盖度和生物量实测值与模拟值的R 2均大于0.95,说明AquaCrop模型可以较好地模拟关中地区大豆的生长发育动态与产量。结合模型模拟结果可知,大豆作物需水量平均值为398.2 mm,各个生育时期的需水量差异较大,分枝期需水量为127.8 mm,开花-结荚期需水量为212.6 mm,鼓粒期的需水量为57.7 mm。结合对3种不同降水年型进行不同灌溉制度模拟后发现,大豆开花-结荚期为需水关键期,该生育时期水分供应情况影响大豆的最终产量。在湿润年可以不灌水;平水年和干旱年仅在开花-结荚期分别灌溉45和70 mm可实现最高产量(2 699、2 486 kg·hm-2)和最大水分利用效率(0.74、0.7 kg·m-3)。【结论】 该地区大豆灌溉制度,应以不同降水年型分布情况为基础对大豆灌溉制度进行选择,可保证大豆具有较高的产量和水分利用效率,可作为关中地区大豆灌溉制度的参考依据。  相似文献   

18.
为明确植物工厂CFD环境模拟中LED补光灯的边界条件设置,构建单层LED补光栽培架(原型),并根据原型在CFD软件中建立规格一致的栽培架三维模型,对三维模型进行模拟分析,将得到的模拟值与原型实测值进行对比分析,验证LED灯边界条件设置的可行性。在模型中将LED补光灯分为反应器和灯罩两部分,反应器为LED补光灯的灯板,设置为热源边界条件,根据红、蓝灯珠数量及其对应的电光转化效率计算其单位体积散热量,灯罩为LED补光灯表面的塑料壳,起保护灯珠的作用,设置为导热材料,将三维模型的风速、温度模拟值与栽培架原型的实测风速值、温度值进行对比,结果表明:1)栽培架三维模型中LED补光灯的散热量为34 166 W/m3;2)通过模拟值与实测值对比,30个测点实测风速值与CFD模拟风速值的均方根误差为0.06,46个测点实测温度值与CFD模拟温度值的均方根误差为2.63,模拟值与实测值吻合良好。在植物工厂CFD模拟中,可以将LED补光灯反应器设置为热源、灯罩设置为导热材料。  相似文献   

19.
IBIS模型是陆地碳循环模拟的有利工具,土壤呼吸是陆地碳循环的关键生态学过程,利用IBIS模型模拟估算土壤呼吸对陆地碳循环和全球变化研究具有重要意义。在地形数据、植被参数、土壤质地参数和气象数据支持下,利用改造后的IBIS模型模拟2004年张家沟集水区5种森林类型的土壤呼吸,以实测数据对模拟结果进行验证,并分析土壤呼吸时空格局及其与土壤温湿度的关系。结果表明:(1)改造后的IBIS模型模拟的土壤呼吸值与实测值相关性显著,可较好地用于集水区尺度的森林土壤呼吸模拟估算。(2)土壤呼吸年均值为571 gC m-2 a-1,年土壤呼吸空间格局与生长季土壤呼吸空间格局相似,均表现为高值区主要分布在北部、西南和东南区域,低值区主要分布在沟谷附近,该格局与集水区的地形、植被及其组合等因素有关。(3)生长季内,5种森林类型土壤呼吸的季节性变化均呈单峰曲线形式,土壤呼吸峰值均出现在7月,其中落叶松林峰值最低,为85.5 gC/m2,杂木林峰值最高,为146.3 gC/m2。(4)5种森林类型的土壤呼吸值与5 cm深土壤温度存在极显著的指数关系,与土壤湿度的相关性较低,土壤温度的变化可以解释土壤呼吸约70%的季节变化。  相似文献   

20.
基于随机森林的农耕区土壤有机质空间分布预测   总被引:3,自引:0,他引:3  
以陕西省周至县农耕区为研究区,采集192个土壤样品,通过随机森林模型(random forest, RF)对土壤有机质含量进行回归预测,通过29个(15%)独立验证点对预测结果进行精度验证,并与普通克里格(ordinary kriging,OK)和协同克里格(cokriging,COK)插值结果进行对比分析。结果表明,研究区土壤有机质含量在训练集和验证集中均属于中等变异性,含量处于中等偏低水平,大致表现为中、南部黑河东岸土壤有机质含量相对较高,东北部渭河沿岸含量较低。对变量重要性进行排序,影响研究区土壤有机质的主要因素为数字高程(DEM)和降水量。与OK、COK相比, RF对土壤有机质的预测值和实测值的相关系数(0.782)更高,而平均绝对误差(0.618 g·kg-1)和均方根误差(2.062 g·kg-1)更低,说明RF能够更精确地反映局部土壤有机质含量的空间变化信息。  相似文献   

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