作物气候产量潜力的分析方法技术

本发明专利技术提供一种作物气候产量潜力的分析方法，包括：构建作物气候产量潜力分析模型；当需要分析棉花生育期内指定时间长度所对应的总气候产量潜力时，向步骤1构建得到的气候产量潜力分析模型中输入起始时间数据和截止时间数据；输出被分析时间段内的总气候产量潜力。优点为：(1)采用函数逼近计算得到的日需水量、日水分供需结余量和日降水订正系数，更符合作物生长过程中日需水量的实际情况；(2)通过日气候产量潜力的累积得到总气候产量潜力，可反映作物气候产量潜力的形成过程，精确地反映作物干物质积累状态，提高气候产量潜力的精确性和客观性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于农业资源研究
，具体涉及一种作物气候产量潜力的分析方法。
技术介绍
作物气候产量潜力是指在充分和合理利用当地的光、热、水气候资源，而其他条件，如土壤、养分等处于最适宜状况时单位面积土地上获得的最高生物学产量或农业产量。因此，太阳辐射能量、作物光合作用特性、气温条件成为作物产量形成的基本因素。气候产量潜力反映了某地区在特定气候背景下农业生产所具备的基础潜力，可定量表征区域气候资源状况及其气候要素的配置，是科学衡量区域粮食生产力、农业发展和人口承载力的重要指标之一。传统气候产量潜力的计算方法为：Yw＝YT*f(W)；其中，Yw为作物生育期内总的气候产量潜力；YT为作物生育期内总的光温产量潜力；f(W)为水分修正系数。可见，在计算气候产量潜力时，水分修正系数的确定属于关键。而传统水分修正系数f(W)通过以下方法确定：f(W)=R/E0R≤E01-(R-E0)/3E0E0<R<4E00R≥4E0]]>其中，R为作物生育期内总降水量，单位为mm，E0为作物生育期内总蒸发量，单位为mm。由此可见，传统水分修正系数的计算中，由于考虑的参数为作物生育期内总降水量和作物生育期内总蒸发量，因此，计算得到的水分修正系数实际上是作物生育期总修正系数，无法反应出由于每天供水状态演变而对气候产量潜力的渐变影响过程，与作物干物质生产积累过程不符，所以，采用传统方法得到的气候产量潜力的准确性非常有限，常常与实际情况偏差严重。
技术实现思路
针对现有技术存在的缺陷，本专利技术提供一种作物气候产量潜力的分析方法，可有效提高分析得到的气候产量潜力的准确性和客观性。本专利技术采用的技术方案如下：本专利技术提供一种作物气候产量潜力的分析方法，包括以下步骤：步骤1，构建作物气候产量潜力分析模型，所述作物气候产量潜力分析模型表示为：Yw＝ΣYwi(1)其中：Ywi＝ri·yi(2)ri=1-log25(1+|pi|)---(3)]]>pi＝0.6pi-1-wi+di（4）wi=wm+(wm+1-wm)·log31n---(5)]]>其中：Yw-分析时段长度内总气候产量潜力；Ywi-分析时段长度内的日气候产量潜力；ri-日降水订正系数；yi-日光温产量潜力；pi-日水分供需结余量；pi-1-昨日水分供需结余量；wi-日需水量；wm-当月首日需水量；wm+1-下月首日需水量；n-月内日序，其值最大不超过31；di-当日实际降水量；步骤2，当需要分析棉花生育期内指定时间长度所对应的总气候产量潜力时，向步骤1构建得到的气候产量潜力分析模型中输入起始时间数据和截止时间数据；步骤3，气候产量潜力分析模型接收起始时间数据和截止时间数据后，将起始时间到截止时间的时间段内任意一天记为第j月第i天，然后，读取预存储的当月首日需水量wm和下月首日需水量wm+1的值，并代入公式(5)中，计算得到日需水量wi；其中，n＝i；步骤4，读取到当日实际降水量di和昨日水分供需结余量pi-1，将日需水量wi、当日实际降水量di和昨日水分供需结余量pi-1代入公式(4)，计算得到日水分供需结余量pi；此处，对于被分析时间段的第1天，令昨日水分供需结余量为0；步骤5，将日水分供需结余量pi代入公式(3)，计算得到日降水订正系数ri；步骤6，读取预存储的日光温产量潜力yi，将日光温产量潜力yi和日降水订正系数ri代入公式(2)，计算得到日气候产量潜力Ywi；步骤7，重复步骤3-步骤6，计算得到被分析时间段内每天的日气候产量潜力，然后，基于公式(1)，将计算得到的各天的日气候产量潜力做求和运算，即得到被分析时间段内的总气候产量潜力；步骤8，输出步骤7得到的被分析时间段内的总气候产量潜力。优选的，步骤3中，预存储的各月首日需水量的值见表1：表1棉花各月首日需水量其中，由于棉花的生育期为5-9月，所以表1只存储5-9月中各月首日需水量。优选的，步骤3中，所读取到的日光温产量潜力yi通过以下方法得到：步骤3.1，读取预存储的被分析月三基点温度，分别为棉花在当前时期的适宜温度T1、能够承受的最低温度T2以及能够承受的最高温度T3；再读取到日实际平均气温Ti；步骤3.2，将T1、T2、T3和Ti代入公式(6)，计算得到日温度修正系数Fi；Fi=(Ti-T2)(T3-Ti)B(T1-T2)(T3-T1)B---(6)]]>其中，B＝(T3-T1)/(T1-T2)；步骤3.3，读取预存储的日最高实际气温Tu，将日最高实际气温Tu代入公式(7)，计算得到日最高气温修正系数Vi；Vi＝(1-li2)25-29li2其中：li=log26Tu(1-log26Tu)---(7)]]>步骤3.4，将日最高气温修正系数Vi和日温度修正系数Fi代入公式(8)，计算得到光温产量潜力日修正系数ti；ti＝0.3Vi+0.7Fi(8)步骤3.5，读取预存储的日光合产量潜力hi，将ti和hi代入公式(9)，计算得到日光温产量潜力yi；yi＝ti·hi(9)。优选的，步骤3.5中，所读取到的日光合产量潜力hi通过以下方法得到：步骤3.5.1，建立生育期内各月首日权重系数表；步骤3.5.2，读取所述各月首日权重系数表，获得当月首日权重vm和下月首日权重vm+1，然后将当月首日权重vm和下月首日权重vm+1代入公式(10)，计算得到日权重vi：vi=vm+(vm+1-vm)·log31n---(10)]]>其中，n为月内日序，n＝i；步骤3.5.3，读取预存储的日辐射G，将日辐射G和日权重vi代入公式(11)，计算得到日光合产量潜力hi：hi＝vi·G(11)。优选的，步骤3.5.1，所建立的各月首日权重系数表见表2：表2棉花光合潜力月首日权重其中，v4、v5、v6、v7、v8、v9和v10分别为4月份首日权重、5月份首日权重、6月份首日权重、7月份首日权重、8月份首日权重、9月份首日权重和10月份首日权重。本专利技术提供的作物气候产量潜力的分析方法具有以下优点：(1)采用函数逼近计算得到的日需水量、日水分供需结余量和日降水订正系数，更符合作物生长过程中日需水量的实际情况；(2)通过日气候产量潜力的累积得到总气候产量潜力，可反映作物气候产量潜力的形成过程，精确地反映作物干物质积累状态，提高气候产量潜力的精确本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种作物气候产量潜力的分析方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，构建作物气候产量潜力分析模型，所述作物气候产量潜力分析模型表示为：Yw＝ΣYwi    (1)其中：Ywi＝ri·yi    (2)ri=1-log25(1+|pi|)---(3)]]>pi＝0.6pi‑1‑wi+di    (4)wi=wm+(wm+1-wm)·log31n---(5)]]>其中：Yw‑分析时段长度内总气候产量潜力；Ywi‑分析时段长度内的日气候产量潜力；ri‑日降水订正系数；yi‑日光温产量潜力；pi‑日水分供需结余量；pi‑1‑昨日水分供需结余量；wi‑日需水量；wm‑当月首日需水量；wm+1‑下月首日需水量；n‑月内日序，其值最大不超过31；di‑当日实际降水量；步骤2，当需要分析棉花生育期内指定时间长度所对应的总气候产量潜力时，向步骤1构建得到的气候产量潜力分析模型中输入起始时间数据和截止时间数据；步骤3，气候产量潜力分析模型接收起始时间数据和截止时间数据后，将起始时间到截止时间的时间段内任意一天记为第j月第i天，然后，读取预存储的当月首日需水量wm和下月首日需水量wm+1的值，并代入公式(5)中，计算得到日需水量wi；其中，n＝i；步骤4，读取到当日实际降水量di和昨日水分供需结余量pi‑1，将日需水量wi、当日实际降水量di和昨日水分供需结余量pi‑1代入公式(4)，计算得到日水分供需结余量pi；此处，对于被分析时间段的第1天，令昨日水分供需结余量为0；步骤5，将日水分供需结余量pi代入公式(3)，计算得到日降水订正系数ri；步骤6，读取预存储的日光温产量潜力yi，将日光温产量潜力yi和日降水订正系数ri代入公式(2)，计算得到日气候产量潜力Ywi；步骤7，重复步骤3‑步骤6，计算得到被分析时间段内每天的日气候产量潜力，然后，基于公式(1)，将计算得到的各天的日气候产量潜力做求和运算，即得到被分析时间段内的总气候产量潜力；步骤8，输出步骤7得到的被分析时间段内的总气候产量潜力。...

【技术特征摘要】
1.一种作物气候产量潜力的分析方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，构建作物气候产量潜力分析模型，所述作物气候产量潜力分析模型表示为：
Yw＝ΣYwi(1)
其中：
Ywi＝ri·yi(2)
ri=1-log25(1+|pi|)---(3)]]>pi＝0.6pi-1-wi+di(4)
wi=wm+(wm+1-wm)·log31n---(5)]]>其中：Yw-分析时段长度内总气候产量潜力；
Ywi-分析时段长度内的日气候产量潜力；
ri-日降水订正系数；
yi-日光温产量潜力；
pi-日水分供需结余量；
pi-1-昨日水分供需结余量；
wi-日需水量；
wm-当月首日需水量；
wm+1-下月首日需水量；
n-月内日序，其值最大不超过31；
di-当日实际降水量；
步骤2，当需要分析棉花生育期内指定时间长度所对应的总气候产量潜力时，向步骤1
构建得到的气候产量潜力分析模型中输入起始时间数据和截止时间数据；
步骤3，气候产量潜力分析模型接收起始时间数据和截止时间数据后，将起始时间到截
止时间的时间段内任意一天记为第j月第i天，然后，读取预存储的当月首日需水量wm和下
月首日需水量wm+1的值，并代入公式(5)中，计算得到日需水量wi；其中，n＝i；
步骤4，读取到当日实际降水量di和昨日水分供需结余量pi-1，将日需水量wi、当日实际
降水量di和昨日水分供需结余量pi-1代入公式(4)，计算得到日水分供需结余量pi；此处，对
于被分析时间段的第1天，令昨日水分供需结余量为0；
步骤5，将日水分供需结余量pi代入公式(3)，计算得到日降水订正系数ri；
步骤6，读取预存储的日光温产量潜力yi，将日光温产量潜力yi和日降水订正系数ri代
入公式(2)，计算得到日气候产量潜力Ywi；
步骤7，重复步骤3-步骤6，计算得到被分析时间段内每天的日气候产量潜力，然后，基
于公式(1)，将计算得到的各天的日气候产量潜力做求和运算，即得到被分析时间段内的总
气候产量潜力；
步骤8，输出步骤7得到的被分析时间段内的总气候产量潜力。
2.根据权利要求1所述的作物气候产量潜力的分析方法，其特征在于，步骤3中，预存储
的各月首日需水量的值见表1：
表1棉花各月首日需水量
其中，由于棉花的生育期为5...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏晓文，雷亚平，
申请(专利权)人：中国农业科学院棉花研究所，
类型：发明
国别省市：河南;41