WGDWS生成气象数据模拟北方冬小麦生长效果评价

文献类型： 中文期刊

第一作者： 李世娟

作者： 李世娟;刘升平;诸叶平;岳慧丽

作者机构：

关键词： WGDWS;天气发生器;作物模型;冬小麦;生长模拟

期刊名称： 农业工程学报

ISSN： 1002-6819

年卷期： 2025 年 41 卷 017 期

页码： 213-219

收录情况： EI ; 北大核心 ; CSCD

摘要： 作物生长模型可以预测不同尺度从站点到区域级别的作物生长和发育,需要逐日天气数据来驱动,随机天气发生器(stochastic weather simulator,SWG)可以满足这一数据需求.课题组根据中国气候特点构建了基于干湿期的随机天气发生器(weather generator based on dry and wet spells,WGDWS),并复现了应用广泛的 WGEN(weather generator)类天气发生器(daily weather stochastic simulator,DWSS).为了评估WGDWS和DWSS生成气象数据作为小麦生长模型输入的适用性,该研究利用中国北方冬麦区8个站点实测57 a逐日气象数据,通过WGDWS和DWSS分别生成300a逐日气象数据,分析两类发生器生成气象要素统计值的质量.结果表明:除山西太原站点外,两类发生器生成的月均最高温、最低温与实测值达到非常好的一致性,太阳总辐射月均值一致性较好,虽然与实测值有一定偏差,但两类发生器生成气象要素月均值与实测值之间均未达到显著性差异.采用作物模型小麦智能决策系统,分别以实测和两类发生器生成数据作为天气输入,评价两种生产管理方式对小麦生长模拟结果的影响.结果表明,WGDWS和DWSS生成数据对小麦产量和生物量均值模拟效果较好,与实测数据模拟值的决定系数分别达到0.94和0.99.总体而言两类发生器对生物量的模拟效果优于产量,模拟生物量的年际变化也小于产量.WGDWS和DWSS对积温、蒸散量和生物量积累的模拟变化趋势高度一致,与实测数据模拟值均未达到差异显著性.两类发生器相比较,除生物量以外,WGDWS模拟生理指标的平均相对误差(mean relative error,MRE)和均方根误差(root mean square error,RMSE)均小于DWSS,WGDWS模拟产量、生物量5%误差以内占比分别比DWSS高6%和25%.进一步分析两种管理方式下WGDWS和DWSS对产量、生物量、物候期等指标的模拟结果,绝对误差和标准差WGDWS优于DWSS的组数分别为63租和57组(总组数均为88组).两种管理方式下,有14个指标两类发生器之间有显著性差异,其中13个指标WGDWS显著优于DWSS,说明WGDWS比DWSS具有更好的模拟效果.因此WGDWS生成的气象数据完全可用于作物生长模型的天气输入,并且对产量、生物量等指标的模拟性能要优于DWSS.

分类号： TP311%S161

  • 相关文献

[1]基于WCSODS的小麦渍害模型及其在灾害预警上的应用. 石春林,金之庆. 2003

[2]模型模拟华北地区气候变化对冬小麦产量的影响. 张明伟,邓辉,李贵才,范锦龙,任建强. 2011

[3]基于DSSAT CERES-Wheat模型的未来40年冬小麦最适播期分析. 胡亚南,梁驹,梁社芳,李世娟,诸叶平,鄂越. 2021

[4]基于干湿期的随机天气发生器. 李世娟,诸叶平. 2014

[5]2021—2050年河南省夏玉米净灌溉需水量对气候变化的响应. 闫旖君,徐建新,肖恒. 2017

[6]玉米生长模拟研究综述. 张庆芳,刘晶. 2014

[7]油菜花序三维形态结构数字化设计技术研究. 赵丽丽,郭新宇,温维亮,陆声链,肖伯祥. 2011

[8]果树虚拟修剪研究进展. 吕萌萌,陆声链,郭新宇. 2015

[9]小麦生长模拟与三维可视化系统构建技术研究. 李书钦,诸叶平,刘海龙,李世娟,刘升平,刘文超. 2018

[10]新疆数字棉花技术+收入保险新模式及应用前景分析. 胡艳萍,张立祯,孙帅,王森,王雪姣,朱明成,帕尔哈提·买买提,巴特尔·巴克. 2023

[11]光温要素对水稻群体茎蘖增长动态影响的分析及模拟. 王萌萌,杨沈斌,江晓东,王应平,陈德,黄维,于庚康,石春林. 2016

[12]我国玉米模型的研究进展. 魏俊凯,温暖,郑国清. 2009

[13]基于作物模型与遥感信息的水稻产量预报研究. 李秉柏,田翠玲,王志明,黄晓军,郑有飞. 2006

[14]小麦条锈病气象预测方法及遥感监测研究进展. 靳宁,景元书,黄文江. 2008

[15]遥感数据和作物模型集成方法与应用前景. 李存军,王纪华,王娴,刘峰,黎锐. 2008

[16]作物模型在我国玉米生产中的研究与应用. 陈小民,崔红,刘志铭,魏雯雯,姚凡云,吴杨,曹玉军,吕艳杰,王永军. 2018

[17]定量的感参数与作物肥水模型链接初探. 王纪华,赵春江. 2001

[18]基于功能结构模型的鲜切百合群体光截获模拟. 李超,顾生浩,张立祯. 2019

[19]未来气候变化对海南橡胶树春季物候期的影响. 李宁,白蕤,伍露,李玮,陈淼,陈歆,范长华,杨桂生. 2020

[20]作物模型发展探讨. 曹宏鑫,赵锁劳,葛道阔,刘永霞,刘岩,孙金英,岳延滨,张智优,陈煜利. 2011

作者其他论文 更多>>

微信小程序