南方低山丘陵区滴灌葡萄蒸发蒸腾量实时预报

以浙江低山丘陵区永康灌溉试验站为背景,运用Penman-Monteith公式计算分析了永康长系列参考作物腾发量ET0及其变化规律,建立了ET0实时预报模型,并分析了参数A0取值方法对预报精度的影响。采用双作物系数法确定了滴灌葡萄逐日作物系数,建立了滴灌葡萄蒸发蒸腾量实时预报模型。运用实测的土壤含水率资料,根据水量平衡原理分析计算葡萄实际蒸发蒸腾量,与模型的预报值比较表明所建立的模型及其参数合理。     

基于Web的江苏省逐日参考作物腾发量预报系统

为促进短期参考作物腾发量(ET0)预报在实时灌溉决策的应用,开发了一个基于Web的江苏省逐日ET0预报系统。系统采用服务器脚本语言PHP和快速的关系数据库管理系统My SQL来简单和有效地获取国家气象台发布的天气预报数据,然后导入系统数据库并通过率定的Hargreaves-Samani公式来预报未来15 d江苏省23个气象站点的参考作物腾发量ET0值。用户可直接登录网址免费查询江苏省各个气象站点未来15 d的ET0预报值。系统采用B/S网络结构,使用率定的HS公式来计算预报ET0值,具有页面简洁、预报精确度高的特点。ET0预报可用于各种作物需水量预报,为灌溉决策提供科学依据。     

基于公共天气预报的参考作物腾发量预报

针对Penman Monteith公式的应用局限性,以公共天气预报可测因子及历史气象数据计算ET₀为基准,对广州站2017-01-01-2019-03-31预报气象信息风力状况进行量化后,以2017,2018年气象预报信息为输入因子、ET₀为输出因子,分别建立基于回归型支持向量机(SVR)预报模型与BP神经网络预报模型,选择性能较优预报模型对2019年ET₀进行预报,并与计算值进行对比分析.结果表明:回归型支持向量机参考作物腾发量预报模型测试集确定性系数为0.896、均方误差为0.206,BP神经网络参考作物腾发量预报模型测试集确定性系数为0.851、均方误差为0.305,SVR参考作物腾发量预报模型均方误差及决定系数要明显优于BP神经网络;基于SVR模型的预报值与PM公式计算值相关系数为0.761,没有明显差异,表现出显著的相关性以及整体吻合度,可为灌溉预报及决策提供较为准确的ET₀预报数据.     

灰色—周期外延组合模型在参考作物腾发量预测中的应用

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优化配置的重要参数之一。因参考作物腾发量随季节性变化,并呈现以年为周期波动的特点;在这种情况下,提出了一种基于灰色GM（1,1）与周期外延相结合的预测模型,即灰色-周期外延组合模型。以沈阳、鞍山、铁岭、盘锦4个地区1997—2006年参考作物腾发量季节值为例进行分析和模拟。结果表明：运用灰色-周期外延组合模型预测参考作物腾发量比原有的GM（1,1）模型预测精度高。该模型预测过程简单,预测结果可靠,适应性强。因此,该模型可广泛的应用于参考作物腾发量的季节预测。     

玛纳斯河流域农业灌溉需水预测模型

建立了了玛纳斯河流域农业灌溉需水预测模型，并以当地典型作物——膜下滴灌棉花为例，对模型进行了验证。结果表明，建立的玛纳斯河流域农业灌溉需水预测模型，能够在较长时期内（20d左右）比较准确地预报膜下滴灌棉花的灌水日期和灌水量。该模型的特点是，首先采用气温的历史趋势值和实时修正值预测气温，然后根据气温预测参考作物腾发量，同时结合采用逐日变化的作物系数，实现灌溉预报。该模型所需数据少，方法简单，预测方便，具有较高的实用价值。     

基于气温预报的江西省参考作物腾发量预报方法比较与分析

为了提出一套比较精确的适合江西省的水稻参考作物腾发量(ET0)预报方法,采用PM公式和26个气象站点的历史气象数据来计算ET0,以此为基准值对Hargreaves-Samani(HS)模型、Blaney-Criddle(BC)模型及McCloud(MC)模型进行率定.并利用天气预报数据,评价3种ET0预报模型在江西省各...     

江西省水稻需水量预报与网络发布系统开发

为了促进江西省灌区技术现代化及灌溉用水管理现代化的发展，为实时灌溉决策提供较为精确和及时的作物需水量预报数据支持，开发了江西省逐日水稻需水量预报与网络发布系统。系统通过关系型数据管理系统MySQL来获取水稻需水量预报模型计算所需的参数及基本信息，分别使用率定了的Hargreaves-Samani(HS)模型、Blaney-Criddle(BC)模型、McCloud(MC)模型和作物系数来预测江西省未来7天26个气象站点的作物腾发量ETc值。用户可登陆网址查询任意站点、任意水稻生长阶段、任意模型预报的ETc数值，页面简洁，易于操作。总体而言，率定后的4种模型均具有较高的预报精度，可用于全省的水稻需水量预报，为灌溉决策和节约灌溉用水提供科学依据。     

Elman、LS-SVM方法在ET_0预测中的对比分析

参考作物腾发量（ET0）是估算作物腾发量的关键参数,其准确预测对提高作物需水预报精度具有十分重要的意义。Elman神经网络是BP网络的改进结构,具有适应时变性的特点;最小二乘支持向量机（LS-SVM）是支持向量机（SVM）的一种优化算法,它基于结构风险最小化准则,可兼顾模型的经验风险和推广能力。将两种方法应用于参考作物腾发量预测中,并以铁岭市为例,对比分析LS-SVM模型与Elman模型的预测值。结果表明：LS-SVM模型学习速度快,具有比Elman模型更高的模拟性能和预测精度,更适合参考作物腾发量的预测。     

基于BP神经网络的大棚作物腾发量预测模型

在分析影响大棚作物腾发量的气象因子的基础上,以气象因子为输入向量,以大棚作物腾发量为输出向量,构建了气象资料不足情况下计算大棚作物腾发量的BP神经网络模型。利用鄂州节水灌溉实验基地逐日气象资料对所建模型进行反复训练和预测,并把预测结果与用传统的Penman Monteith公式计算而得的同期作物ET值相比较。BP神经网络模型的预测值与公式计算的ET值的相关系数为0．986。研究结果表明：构建的模型计算精度较高,方法简便可行,能满足实际生产需要。     

基于Elman和BP神经网络的逐月参

参考作物腾发量是估算作物蒸发蒸腾量的关键参数,它的准确预测对提高作物需水预报精度具有十分重要的意义。由于参考作物腾发量随时间变化具有一定的动态特性,将动态的Elman神经网络引用于参考作物腾发量预测中,并以铁岭市为例,对比分析了Elman模型与BP模型的预测结果。分析表明：Elman模型不仅能反应系统的动态特性,还具有比BP模型更高的预测精度、逼近性和稳定性。     

基于遥感的农业用水效率评价方法研究进展

遥感技术的发展为区域尺度蒸散发计算、作物分布识别及估产提供了一条有效途径,为基于遥感信息的灌区灌溉水利用效率及作物水分利用效率定量评价奠定了基础。回顾总结了遥感蒸散发模型、瞬时蒸散发升尺度方法、日蒸散发插值方法、作物分布识别方法及作物估产模型的研究进展,评述了遥感蒸散发及作物估产结果在灌区灌溉水利用效率及作物水分利用效率评价中的应用情况。提出了相关领域需要进一步研究的问题,包括适合非均匀下垫面特点且具有较强物理基础的灌区遥感蒸散发模型、日蒸散发插值中灌溉或降雨引起土壤含水量突变情况的处理、农田蒸散发中灌溉水有效消耗量的准确估算、能适应复杂种植结构并且适用于多年的作物分布遥感识别模型以及精度较高且可操作性强的遥感估产模型等。     

棉花耗水量实时预报研究

棉花耗水量实时预报是棉田实时灌溉预报的关键，也是棉田土壤水分动态模拟的基础。根据理论探讨和对湖北省天门市棉花灌溉试验成果的模拟分析，提出了适合湖北省的参考作物需水量及棉花耗水量逐日预报数学模型。实例研究表明，提出的方法和模型理论上严密，实用上方便，预测精度能够满足要求。     

基于公共天气预报的广东青年运河灌区参考作物腾发量预报方法比较

为提出高精度适合广东青年运河灌区参考作物腾发量(ET₀)预报方法,制定精准的灌溉预报,降低农业用水量,本研究以灌区内的湛江站为研究对象,收集了该站点2003-01-01-2017-05-31逐日气象观测数据和2016-01-01-2017-05-31日的预见期为7 d的逐日公共天气预报数据,采用FAO-56 Penman-Monteith计算值作为基准,比较Hargreaves-Samani(HS)法、简化Penman-Monteith(PT)、逐日均值修正法的预报效果.结果表明:以上3种方法1~7 d预见期平均绝对误差平均值分别为0.908 3,0.903 1,0.947 9 mm/d,平均绝对误差分别为1.099 1,1.099 9,1.192 4 mm/d,相关系数分别为0.649 5,0.649 8,0.615 9,PT法的平均绝对误差以及相关系数均最好.就每个预见期而言,1~5 d预见期的最优预报方法均为PT法,6~7 d为HS法.因此,建议采用PT法进行青年运河灌区的ET₀预报.     

降水的随机模拟及其在灌溉中的应用

本文研究了一个由简单的产生逐日降水的方法用在水量平衡方程中确定作物的灌溉量和灌溉时间的模拟模型。该降水模型用月平均的气象资料产生逐日降水,并且在水量平衡模型中将蒸发蒸腾量值进行了随机化处理。对陕西省的扶风县和大荔县分别进行了23年和29年的冬小麦和夏玉米的灌溉模拟。利用模拟结果分析了灌水量和最可能产生缺水的时间。此方法可用于半干旱地区在各种降水情况下的灌溉模拟。     

Irrigation scheduling of plastic greenhouse vegetable crops based on historical weather data

Irrigation scheduling based on the daily historical crop evapotranspiration (ET_h) data was theoretically and experimentally assessed for the major soil-grown greenhouse horticultural crops on the Almería coast in order to improve irrigation efficiency. Overall, the simulated seasonal ET_h values for different crop cycles from 41 greenhouses were not significantly different from the corresponding values of real-time crop evapotranspiration (ET_c). Additionally, for the main greenhouse crops on the Almería coast, the simulated values of the maximum cumulative soil water deficit in each of the 15 consecutive growth cycles (1988–2002) were determined using simple soil-water balances comparing daily ET_h and ET_c values to schedule irrigation. In most cases, no soil-water deficits affecting greenhouse crop productivity were detected, but the few cases found led us to also assess experimentally the use of ET_h for irrigation scheduling of greenhouse horticultural crops. The response of five greenhouse crops to water applications scheduled with daily estimates of ET_h and ET_c was evaluated in a typical enarenado soil. In tomato, fruit yield did not differ statistically between irrigation treatments, but the spring green bean irrigated using the ET_h data presented lower yield than that irrigated using the ET_c data. In the remaining experiments, the irrigation-management method based on ET_h data was modified to consider the standard deviation of the inter-annual greenhouse reference ET. No differences between irrigation treatments were found for productivity of pepper, zucchini and melon crops.     

风沙区参考作物需水量的计算

根据国内外相关的研究成果 ,分析选择并确定了适宜于风沙区参考作物需水量 (ET0 )的计算模式。利用典型风沙区的气象资料 ,对多年逐旬参考作物需水量及 2 0 0 1年春小麦与春玉米生育时段内逐日参考作物需水量进行了分析计算。结果表明 ,FAO最新修正的 Penman-Moteith公式可较好地用于风沙区参考作物需水量的估算 ,一般 ET0 值在年内与年际间变化较大 ,最高值发生在 6月上旬左右 ,多年平均为 5 .82 mm/ d,最低值发生在 1月上旬 ,多年平均 0 .43 mm/ d左右 ,年内各日 ET0 值受气象因素的影响变幅很大 ,因此 ,精确灌溉应设法提高短期天气预报和灌溉预报的精度     

豫北地区参考作物需水量的随机模拟

河南省新乡市1971~2000年共30年的逐旬气象资料,用Penman-Monteith方法计算了逐旬的ET0,并采用时间序列方法,对该地区的ET0进行了分析和模拟,结果表明豫北地区的逐旬ET0变化趋势并不显著,周期性可用Fourier级数加以描述,对随机的变化可建立AR(1)模型。所建立的随机模型能很好的模拟出历年逐旬ET0的变化动向,同时随机模型的建立也为以后该地区实时灌溉预报和农田用水提供依据。     

交替隔沟灌条件下夏玉米棵间蒸发研究

利用微型蒸发器观测了交替隔沟灌和常规沟灌条件下夏玉米的棵间蒸发量,分析了棵间蒸发、降雨量和参照腾发量的变化趋势以及不同土壤水分处理下隔沟灌和常规沟灌夏玉米棵间蒸发的日变化规律;探讨了相对蒸发强度与叶面积指数之间的关系,并拟合了棵间蒸发与叶面积指数之间的回归方程;最后指明了在充分供水条件下,相对蒸发强度与表层土壤含水量有极其敏感的关系.试验结果表明,交替隔沟灌条件下的棵间蒸发量小于相同水分处理的常规沟灌的棵间蒸发量,随着土壤水分下限值的增加,交替隔沟灌和常规沟灌间棵间蒸发量的差值越来越小;相对蒸发强度随着叶面积指数的增加而下降,随着表层土壤含水量的增加而增加.     

甘肃北部棉花灌溉保证率分析

甘肃地区水资源短缺,合理利用农业水资源对地区发展非常重要。根据甘肃瓜州1983-2012年30年的气象资料,计算出瓜州地区棉花作物的参考作物蒸发蒸腾量以及作物的实际蒸发蒸腾量,进而计算甘肃瓜州棉花作物多年灌溉需水量。通过调节灌水次数来调节灌溉供水量,以得出不同供水条件下的灌溉设计保证率,根据不同灌水次数对作物经济效益的影响,得到最大效益时的灌水量和灌溉设计保证率。分析结果表明,灌溉设计保证率在53%时经济效益最高,从而确定甘肃瓜州地区的最优灌水量为440mm,达到既保证效益又能做到节水灌溉的目的。