对粮食稳定增长模型的设定及分析

影响粮食生产的因素很多，概括起来，主要有要素投入、科技要素、政策因素。归纳模型变量为：粮食产量y、粮食种植面积x1、粮食成灾面积x2、农业劳动力x3、化肥施用量x4、机耕地面积x5、有效灌溉面积x6、农业机械总动力x7、农业用电量x8。     

基于EEMD模型的干旱区降水变化趋势分析

降水是干旱区水资源的重要组成部分,有效认识降水的区域变化规律对指导农业发展尤为重要.本文利用集合经验模态分解(EEMD)方法,分析了新疆降水变化趋势的多尺度特征.结果表明:新疆降水整体上呈现出非线性显著增多趋势,且其变化存在明显的年际尺度(3年和6年准周期)和年代际尺度(10年和31年准周期);各周期分量方差贡献率显示年际变化占据主导地位;降水年代际变化揭示了在1987年前后气候模态有了显著转换,由原来降水以负相位为主的气候模态转向正相位显著的气候模态.EEMD方法有助于人们对降水多尺度变化特征的认识,是一种适用于非线性、非平稳信号分析的有效方法.     

基于损失模型法的多级泵性能预测

采用J kourokawa提出的计算模型计算了叶轮内的水力损失,借鉴蜗壳内水力损失模型计算了导叶内的损失,对MD40-6.3多级导叶式清水离心泵的性能曲线进行了预测,并与实验数据进行了比较.结果表明:在设计工况附近,预测值与实验值吻合较好,在其他工况点,特别是小流量工况点,误差也较小.说明损失模型法对实际的性能预测有着较高的实用性及准确性.     

基于人工神经网络的水库溃坝生命损失估算模型及应用

传统的生命损失估算方法未能考虑致灾因子的非线性及其相互作用,本文建立了基于人工神经网络的水库溃坝生命损失估算模型。该模型综合考虑了风险人口、洪水严重程度、警报时间、洪水严重性理解程度和库容、坝高、溃坝发生的时间、下游坡降、与大坝的距离、下游建筑的抗冲能力等影响因素。其中,洪水流速、水深、淹没范围等关键水情信息的获取采用耦合VOF的k-ε模型。以深圳市公明水库为例进行了研究,估算了不同情况下的溃坝生命损失,为区域防灾减灾提供了理论基础。     

基于SWAT模型的伊通河流域农业非点源污染损失估算

选取伊通河流域为研究区,在构建伊通河流域数字化平台的基础上,将SWAT模型与环境经济学方法相结合定量估算了研究区的农业非点源污染损失,为伊通河流域农业非点源污染的防治与管理提供科学依据与决策支持。研究结果表明:构建的伊通河流域农业非点源污染模型达到了精度要求。研究区2010年农业非点源泥沙负荷、总氮负荷以及总磷负荷均为最高,2011年均为最低;研究区的土壤侵蚀主要是由耕地引起的,占总量的96%以上。研究区农业非点源污染损失折算成人民币约为52 845.42万元/a,年降雨量越大的年份损失越严重;总体上,伊通河流域内农业非点源污染价值损失的大小顺序为:总氮污染价值损失泥沙淤积价值损失总磷污染价值损失土地废弃价值损失。     

基于GEV模型的开都河上游降水模拟

基于开都河流域上游降水数据,采用GEV模型进行极值降水的模拟和分析.结果表明:AMS1序列的形状参数大于0,服从Fréchet分布;在较高重现期下由轮廓似然方法估计的置信区间比Delta方法更准确;重现水平的轮廓似然函数曲线在较高重现期之下呈较显著不对称性;基于非平稳GEV模型得到极值降水设计值,其在1958年的100年一遇设计值到2010年下降为接近50年一遇,预示着未来发生极值降水和洪灾的风险加大.     

基于GIS的农业洪涝灾害风险评估模型

针对当前农业灾害给农业生产带来的影响,加强对区域农业灾害的风险评估和危险区域划分,进而提出相关的农业防治措施,是解决当前农业灾害损失的有效途径和方法。结合上述的需求,提出采用层次分析法和综合加权法构建农业洪涝灾害风险评估模型。然后以陕西关中农业洪涝灾害为例,以GIS为基础对陕西关中洪涝灾害风险区域进行划分,进而直观地呈现关中地区农业灾害的严重程度。通过计算与历史数据的比对发现关中洪涝灾害发生风险分布与历史数据基本吻合,验证了上述方法的可行性和准确性,为农业灾害风险的预防提供了一种可借鉴的方法。      

基于涝水过程的水稻灌区受涝损失评估方法

提供了一种基于涝水过程的水稻受涝损失估算方法,将受涝淹水数据中第1天淹水深度和淹水历时数据代入水稻受涝减产率函数,得到第1天的水稻受涝减产率;根据受涝淹水过程数据,代入水稻受涝减产率增量函数,计算得到水稻逐日受涝减产率增量;将计算结果代入水稻受涝减产率累积叠加公式,计算水稻逐日受涝累积减产率.该方法基于淹水深度、淹水历时与水稻受涝减产率之间的函数关系,通过插值、增量叠加的一套计算流程,能够计算逐日水深变化条件下逐日水稻受涝累积减产率,进而得到一次变淹水深度过程下稻田受涝减产率的累积过程.减产率函数计算的产量损失与试验观测值的均方根误差均小于15％,其相关系数大于0.84,模型模拟效率超过0.71,模型模拟精度已达到乙等精度以上.该方法可应用于水稻种植区涝灾损失计算和评估,为水稻种植区灾后补救以及灾前预测提供了科学的计算方法.     

基于小波分析的ARMA-GARCH模型在降水预报中的应用

利用小波分析方法对通榆地区1955-1999年降水资料进行分解与单支重构,得到低频序列和高频序列;对得到的子序列依据是否具有自回归条件异方差(ARCH)效应,建立自回归移动平均(ARMA)模型或者ARMA-GARCH模型.然后将上述各子序列所建模型进行线性叠加,得到年降水量的基于小波分析的ARMA-GARCH模型(w-...     

基于SWAT模型和降水随机模拟的径流预测

降水为气象数据中对径流模拟结果影响最大的因素,对径流过程造成的影响较大,为预测未来不同量级降水情景下的径流过程,将SWAT模型和耦合Markov链-Gamma分布的降水随机模拟相结合.以王快水库以上流域为研究区域,构建SWAT模型并进行参数率定和验证.以阜平站60 a逐日降水资料为基础,通过构建不同量级降水下的随机模拟...     

3S技术支持下的云南旱灾损失实时评估探讨

旱灾经济损失实时评价是灾害经济学研究的重要内容之一.针对云南百年一遇大旱,从旱情综合信息空间数据库建立、旱灾的监测预测、干旱灾害评估系统的建立、旱灾调度分配保障方案和技术等进行了可行性分析,并简单介绍了旱灾经济损失估值程序、旱灾经济损失估值指标体系、旱灾经济损失估值方法,旨在为正确制定减灾决策和评估减灾经济效益提供依据.     

基于SARIMA模型和条件植被温度指数的干旱预测

基于时间序列遥感数据反演的条件植被温度指数(VTCI)干旱监测结果,应用季节性求和自回归移动平均模型(SARIMA)对关中平原进行了分区域干旱预测建模,得到了2009年4月上旬至5月下旬每旬1步、2步和3步共18旬的预测结果,并分析了预测精度.结果表明,SARIMA模型的预测精度随着预测步数的增加而降低,6旬1步预测结果的绝对误差频数分布基本是单峰分布,主要分布在-0.2到0.2之间;6旬2步预测结果的绝对误差频数分布出现双峰分布,3步预测结果绝对误差分布分散,且误差变大.通过分析干旱的时空分布规律,发现关中平原地区干旱具有较明显的区域特征,且1步预测和2步预测结果的干旱时空分布与监测结果较吻合,3步预测结果的不确定性较大,由此得出SARIMA模型适用于关中平原VTCI 1 ～2步预测研究的结论.     

基于数理方法的长岭县降水量分析

为探寻长岭县降水量序列的特征及变化规律,基于长岭县1954-2005年降水量资料,采用统计学方法、Mann-Kendall方法、叠加的马尔科夫链方法,对长岭县的降水量特征值、年内年际变化、降水量自相关性以及变化规律进行了分析。结果表明:长岭县年内降水量和典型年年内降水量主要集中在6-8月份,分别占70%、80%;降水量年际变化呈现出丰-平-枯的变化趋势,平均8年出现一次降水变化小周期;降水量系列是相互独立的,并且降水量系列呈递减的趋势,枯季降水量平均每年减少4.86mm;叠加的马尔科夫链方法可用于长岭县降水量的预测,但需要结合总体的降水量变化周期,以消除大旱或大涝年份导致的误差。     

基于遗传程序设计的作物干旱程度评估模型

基于遗传程序拟合非线性函数的思想,建立了量化计算作物干旱程度的遗传程序模型.该方法通过演化计算自动寻找最优的模型结构,不但可以准确地反映出干旱对作物造成的产量损失,而且避免了预先建立具体数学表达式及求解参数的不便.实例表明:遗传程序设计的作物干旱程度量化模型,具有较大的灵活性和智能性,拟合精度高,可为农业干旱风险评估提供科学的依据和坚实的基础.     

基于SPEI的南盘江流域近40年冬春干旱时空特征研究

以标准化降水蒸发指数(SPEI)作为干旱指标,根据SPEI的总体变化趋势、干旱覆盖范围、发生频率、周期及空间分布,分析南盘江流域冬春干旱的时空分布特征。结果表明,1971—2010年,南盘江流域年均SPEI处于下降趋势且存在6、10年的周期变化;干旱覆盖范围逐渐扩大,轻旱呈下降趋势,中旱及重旱呈上升趋势;流域各地区发生不同程度干旱,轻旱由西南向东北方向递减,重旱与之相反,中旱则以西南至东北方向中部最低;流域内冬春干旱多为中旱。     

基于EMD的联合收获机籽粒损失监测传感器设计与试验

玉米清选损失监测受清选脱出物种类多样、环境噪声复杂等影响严重,为了解决清选损失监测精度差、效率低的问题,设计了一款基于最小能量准则EMD（Empirical mode decomposition）去噪方法的清选损失监测传感器,实现了对采集信号中的振动、工噪和杂余等信号分离。利用Matlab仿真对模拟信号进行去噪,与小波去噪、低通滤波法和移动平均法3种去噪方法相比,基于最小能量准则EMD去噪方法在不同信噪比下均方根误差（RMSE）最小,为0.1698,信噪比（SNR）最高,为12.7453,处理后的信号最接近原始信号。为验证该方法的实用性,以籽粒损失率分别为0、5%、10%、15%和20%的冲击样本开展损失率监测传感器台架试验,结果表明：该传感器最小检测误差为1.8%,最大检测误差为3.9%,对比小波去噪、低通滤波法和移动平均法3种去噪方法所得试验数据,最小能量准则EMD去噪方法的平均误差分别减小了2.12、4.40、6.52个百分点,与仿真试验结果一致。该研究对于提高玉米清选损失率检测精度特别是信号处理过程中去噪方法的研究具有重要意义。     

基于Ross模型的降雨灌溉入渗补给地下水规律分析

采用基于Ross方法的数值模型,模拟了华北平原中部典型区降雨灌溉对地下水入渗补给。分别计算了整个土层、根区土层、根区以下土层土壤在强、弱渗透性情况下的入渗通量与地下水潜在补给量,分析了土壤渗透性和地下水埋深对地下水潜在补给的影响。结果显示,大埋深条件下(地下水埋深为30m),在地表以下10m处水分通量过程基本不受上边界年内变化影响;在地表2m以下,年累积通量基本不变,可以将地表以下2m作为潜在补给量的计算深度。根区土层渗透性变化对水分通量与补给量有较大影响,根区以下土层影响较小。渗透性对入渗补给量的影响主要通过根区水量均衡和表层土壤性质控制。地下水埋深大于5m后,埋深的增加对潜在补给没有影响。Ross模型能很好地处理产生干湿交替含水量变化的大气边界,建议采用Ross模型代替传统迭代模型计算降雨灌溉条件下的地下水补给。     

基于土壤墒情模拟的农业干旱动态评估

已有的农业干旱研究中,土壤墒情的模拟与干旱程度的动态评估常常是独立进行的,二者并没有统一起来。基于此,建立了田间土壤水分平衡模型,通过作物生育期内的土壤水分模拟农业干旱过程。为了将土壤墒情模拟与农业干旱的动态评估统一起来,引入了阶段性的作物水分生产函数,通过干旱缺水对农业产量影响的定量分析,反推得出作物不同生育阶段土壤水分状况对应的干旱程度和缺水权重,从而将土壤墒情模拟与农业干旱评估结合起来,达到农业干旱动态模拟与评估的目的,为从土壤墒情状况实时动态评估农业干旱程度提供了一种便捷可行的方法。最后将提出的模型方法结合某灌区进行了应用,效果较好。     

基于Kalman滤波的联合收获机籽粒清选损失监测研究

为了解决谷物籽粒撞击信号码间串扰问题,实现联合收获机工作过程中谷物损失量的实时监测,并提高监测的精度,设计了一种新的籽粒清选监测系统。该系统采用Kalman滤波的方法缩短了籽粒撞击板信号的衰减时间,从而可以有效地降低信号的码间串扰。为了验证系统的有效性和可靠性,对籽粒清选系统进行了测试,选取了两组饱满程度不同的籽粒作为研究对象,通过测试得到了两组籽粒的撞击电压响应曲线,并分别对比了Kalman滤波和未滤波的信号衰减曲线和籽粒的清选误差。由对比结果可以发现:Kalman滤波能明显地缩短信号的衰减时间,降低了籽粒间码间串扰对系统监测精度的影响及清选误差,大大提高了籽粒损失监测系统的工作效率,为联合收割机的优化设计提供了理论参考。