基于网格化信息的北京地区土壤墒情预报服务系统

依据农田土壤水分平衡理论,引入RS和GIS技术,以图像栅格信息方式分别考虑土壤、植被和大气空间区域分布的非均匀性,以中期天气预报要素、实测土壤墒情及当前MODIS卫星遥感资料为基础,研究开发了基于IDL语言的250m空间分辨率网格信息的北京市土壤墒情预报服务系统,并在北京地区进行了气象业务服务应用和效果评估。结果表明,RS和GIS技术能有效实现土壤墒情预报信息的网格化和预报参数值的非均匀化,基于IDL语言开发的土壤墒情预报系统技术流程清晰,功能齐全,业务化程度高,系统在北京农业干旱监测和预报服务中能得到有效发挥,对与北京农田类似的地区具有推广价值。     

北京地区冰雹发生的时空分布特征

利用北京地区1978—2006年冰雹发生数据资料,统计分析了在全球气候变化背景和人工消雹降雨影响天气的共同作用下,北京地区冰雹发生的时空分布特征。结果表明:北京地区冰雹具有明显的年、季、月和日变化特征;从多年平均情况看,冰雹发生频率和雹日都是山区多于城区,山区又以西北部最多、东部和西部次之、南部最少的空间特征。最后根据北京地区冰雹分布特征和冰雹对小麦、玉米和果树等主要农作物生产的主要影响提出了应对冰雹的防灾减灾对策。     

日光温室郁金香3D可视化模型研究

基于郁金香不同品种、不同播期的2个生长季试验材料,采用L-System建模方法,构建了郁金香3D可视化模拟模型,以期为郁金香的形态结构分析提供科学参考。结果表明:通过构建郁金香生长发育的L-System,利用郁金香器官的拓扑结构确定了各个器官的位置关系和连接方式,利用NURBS曲线建立郁金香茎的仿真模型,并利用三次Bezier曲面的原理,构建了郁金香的单叶片和单花被曲面模型,得到了郁金香3D可视化模拟效果图。     

北京冬小麦生长期农业热量资源变化特征分析

[目的]研究气候变化对小麦种植的影响。[方法]选用日平均气温稳定通过3℃的初日、日平均气温稳定通过0℃的终日、冬季极端最低气温和冬前积温、冬季负积温等作为小麦不同生长期农业热量资源指标,利用统计方法分析了北京地区冬小麦种植区近50年的热量资源变化特点、趋势和突变特征。[结果]从冬前壮苗对冬前积温要求的平均状况来说,北京冬小麦的最佳播种期为9月24~29日;返青期有提前趋势,停止生长期有推迟趋势;以冬季负积温作为越冬冻害标准来看,若低温发生期间无雪覆盖或冬前小麦抗寒锻炼不充分,近50年可能造成冻害的年份频率高达54%,但1988年以来气候变暖明显,冬季负积温不易发生冻害年的频率高达77%。[结论]分析北京冬小麦在热量资源因子的变化规律和突变特征,为合理利用气候变暖条件下农业气候资源具有重要意义。     

华北地区作物生长期暴雨的时空特征

利用华北地区1961～2005年逐日降水数据资料,统计分析了华北地区作物生长期暴雨强度和暴雨过程发生的时空分布特征。结果表明,华北地区作物生长期暴雨强度和暴雨过程具有明显的年际波动和年代变化特征;华北地区虽然年年都发生暴雨和大暴雨,但年际变化较大,变异系数分别高达36.9%和53.1%;特大暴雨每4～5年发生1次,暴雨过程则平均11年一遇,特大暴雨和暴雨过程虽然只发生在较少的年份,但年际间波动更加明显;20世纪60年代是暴雨强度较大和暴雨过程多发期的峰值区,而1999年以后暴雨强度和暴雨过程则处于1961～2005年历史阶段的低值区;70～90年代则处于两者之间,期间不同强度暴雨发生并不同步。此外,华北地区年均暴雨日数空间分布呈现从西北向东南明显增加的趋势,暴雨日数变异系数则呈现自东南向西北逐渐增大的趋势。一般地,年均暴雨日数越多,变异系数越小,反之亦然。统计还表明,华北地区降水量与暴雨日数之间存在明显的正相关关系。     

不同积温计算方法作物发育期模拟效果比较

为探究不同积温计算方法对作物发育期模拟效果的影响情况,以北京密云冬小麦1989—2011年返青-拔节、拔节-抽穗和抽穗-成熟期为例,统计了基于3种线性假设的京冬8号和不区分品种的冬小麦活动积温及有效积温,对比分析了6种积温(GDD)模型和发育时间(DD)模型统计变量的变异系数(CV)及模拟偏差(SD),结果表明:GDD模型对阶段积温模拟的稳定性较DD模型对发育日数的模拟效果更佳;区分品种的变量稳定性相对不分品种的稳定性更大且模拟效果更好;对比模型有效率(ME)、均方根误差(RMSE)及标准化均方根误差(NRMSE)得出结论:6种GDD模型相对DD模型对发育期的模拟效果均达到优秀;分品种的模拟效果较不分品种的模拟更优;同一线性假设中,活动积温比有效积温模拟效果更好;3种生长假设间,线性假设B对发育期模拟效果优于A和C。     

北京地区小麦生育期温度演变及不同生育时期温度指标

为了明确北京地区小麦生长发育与温度的关系和各生育时期的温度指标,为技术人员科学指导生产提供参考。采用对多年农情调度数据和气象数据分析的方法,总结归纳了北京地区小麦生育时期温度演变及各生育时期的温度指标。分析表明,北京小麦适宜播种的温度指标为17~18℃;进入越冬期即基本停止生长（稳定通过0℃终日）的时期常年（近30年）为11月28日;小麦返青平均需要气温0℃以上的日期19d,需要0℃以上的积温73.3℃·d;返青期至起身期需18~29d,平均需积温216.5℃·d;起身期至拔节期需8~12d,平均需积温147.5℃·d;拔节至挑旗历时12~15d,平均需积温231.2℃·d;挑旗至抽穗历时7d左右,平均需积温153.4℃·d;抽穗至开花需5d左右,平均需积温113.4℃·d;开花至成熟历时32~37d,平均需积温800.4℃·d;全生育期260d左右,最短256d,最长262d,所需积温1 970.7~2 325.5℃·d,平均为2 294.0℃·d。     

基于概率分布模型的北京地区冰雹灾害风险区划

利用北京地区20个地面气象台站1951-2006年的冰雹数据,统计分析了各台站冰雹日数在作物生长季4-10月的不同月份及年度发生的风险概率特征,并在此基础上进行了北京地区不同时段不同雹日数的冰雹风险区划.结果表明:北京地区各台站雹日数在不同时段的发生具有明显的POSSION分布特点;从年度分布来看,风险概率随着年雹日的增多逐渐降低,各台站年雹日≥1、2、3、4 d的风险概率分别在50%、18.8%、4.6% 和0.9%以上.从空间来看,北京地区冰雹风险具有明显的山区高于城区的空间分布特征,山区又以西北部最大、东部和西部次之、南部最小;西北部山区佛爷顶附近冰雹年发生概率高达98.1%,6月冰雹风险概率也在60%以上,是北京地区冰雹的主灾区.     

下限温度对北京樱花盛花始期模拟效果的影响

利用实际物候观测资料,通过人为设定不同生长发育下限温度值,比较不同指标对应发育阶段所需积温的稳定性和物候模拟准确率,是鉴定植物生长发育下限温度指标的常用统计方法。利用1998-2014年北京市海淀区玉渊潭公园樱花盛花始期观测资料,在设定下限温度0.0～5.0℃范围内,以0.1℃为步长,分别统计历年1月1日-樱花盛花始期的阶段活动积温和有效积温,对比分析不同温度指标对两种模型阶段积温稳定性和发育期模拟准确率的影响。结果表明：（1）阶段积温随设定下限温度指标而变化,且阶段活动积温值及其年际变化值均大于有效积温;（2）两种积温的标准差以活动积温的标准差较大,表明采用有效积温测算樱花盛花始期的误差小于活动积温测算结果;阶段有效积温在设定下限温度0.0～2.9℃范围内变异系数较小,3.0℃及其以上时活动积温的变异系数小于有效积温,活动积温离散程度更小;（3）不同设定下限温度值的始花期预测结果,均以2～3℃的准确率较高。对应设定下限温度0.0～3.2℃范围,有效积温模拟始花期基本准确率（误差小于3d）和准确率（误差2d以内）均大于活动积温模拟结果,但设定下限温度＞3.8℃时结果相反。设定下限温度处于3.3～3.8℃时,有效积温模拟误差的基本准确率大于活动积温,误差小于2d准确率则低于活动积温。综上所述,无论活动积温还是有效积温,均以设定下限温度2.0～3.5℃的计算结果标准差和变异系数最小,准确率较高,在未进行生理测定的条件下,可将其作为樱花盛花始期的下限温度指标。     

加强基层农机推广体系建设的思考

农机技术推广是现代农业科学技术推广的重要组成部分之一,更是农业机械化服务的重要方式,并且是农业机械化工作的先遣兵,直接与农机使用主体——农民打交道,是联系企业和农民的桥梁.随着我国政治体制改革的不断深入,市场经济的进一步发展及农业结构战略性调整,农机技术推广工作同样也遇到了新问题,为此,迫切需要找到一条能促进农机技术推广,能完善农机技术推广体系建设,能积极的推动农业机械化事业不断发展的新路子.