一种臭氧污染对作物减产风险评估方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种臭氧污染对作物减产风险评估方法和装置，方法包括：获取第一区域的环境数据，生成第一模型指标数值；将第一区域划分为若干个第一子区域，生成每个第一子区域对应的第二模型指标数值；将所有第一子区域的中心地理位置坐标、第二模型指标数值和在第一时间范围的农作物单位面积产量输入到时空地理加权回归模型，生成回归系数；根据回归系数和单位面积产量，生成当前第一子区域的臭氧污染响应敏感值和农作物产量；根据农作物产量和无臭氧污染条件下的农作物产量，生成每个第一子区域在第一时间范围内的臭氧污染对农作物的减产结果，在区域臭氧减产风险评估模型中纳入时间与空间特征，提高区域臭氧减产风险评估模型的评估精度。模型的评估精度。模型的评估精度。

【技术实现步骤摘要】
一种臭氧污染对作物减产风险评估方法和装置


[0001]本专利技术涉及污染气体风险评估
，尤其涉及一种臭氧污染对作物减产风险评估方法、装置和存储介质。

技术介绍

[0002]近地面臭氧(O3)是一种对植物有高度毒害作用的大气污染物。伴随着城市化进程加快和化石燃料的过度燃烧，全球近地面O3浓度已超过工业革命前两倍之多，并且未来几十年内仍会持续上升，尤其是在人类活动高度发达与密集的地区。高浓度的近地面O3会加速农作物叶片的老化，减少光合作用的叶面积，降低光合速率，从而影响农作物干物质的生产和分配，并造成作物减产。
[0003]目前针对区域尺度上O3对作物产量损失的影响及其风险评估研究，大多依赖田间原位实验建立的剂量响应统计模型。但该模型方法的分析尺度相对粗糙，假定臭氧污染对作物产量的影响在全局具有统一的表现，然而实际环境中在不同空间和时间尺度上臭氧对作物产量的影响存在差异，现有的研究臭氧污染对作物减产风险的统计模型没有分别考虑臭氧在时间与空间上对作物减产不同的影响，无法准确捕捉臭氧造成减产损失的时空异质性特征，导致模型评估精度低。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种臭氧污染对作物减产风险评估方法，其特征在于，包括：获取第一区域在第一时间范围内的环境数据，生成若干个第一模型指标数值；将所述第一区域划分为若干个第一子区域，将所述第一模型指标数值进行计算处理，生成每个所述第一子区域对应的第二模型指标数值；将所有第一子区域的中心地理位置坐标、第二模型指标数值和在第一时间范围的农作物单位面积产量输入到时空地理加权回归模型，生成每个第一子区域的农作物产量与第二模型指标数值之间的回归系数；根据每个第一子区域的第一回归系数和所述农作物单位面积产量，生成当前第一子区域的农作物在第一时间范围内对于近地面臭氧污染的响应敏感值和第一农作物产量；所述第一回归系数为农作物产量与臭氧指标数值之间的回归系数；根据所述第一农作物产量和对应无臭氧污染条件下的第二农作物产量，生成每个第一子区域在第一时间范围内的臭氧污染对农作物的减产结果。2.如权利要求1所述的一种臭氧污染对作物减产风险评估方法，其特征在于，所述将所述第一区域划分为若干个第一子区域，将所述第一模型指标数值进行计算处理，生成每个所述第一子区域对应的第二模型指标数值，具体为：将第一区域划分为若干个栅格单元，将第一指标数值通过计算生成每个所述栅格单元的第三指标数值；所述计算处理包括：反距离加权空间插值和栅格计算；将第一区域划分为若干个第一子区域，计算每个所述第一子区域所包含所有栅格单元的第三指标数值的平均值作为当前第一子区域的第二模型指标数值。3.如权利要求1所述的一种臭氧污染对作物减产风险评估方法，其特征在于，所述将所有第一子区域的中心地理位置坐标、第二模型指标数值和农作物单位面积产量输入到时空地理加权回归模型之前，还包括：获取第一区域的所有第二模型指标数值之间的共线性参数；当所述共线性参数高于第一阈值，则重新获取环境数据和第一模型指标数值，将所述第一模型指标数值进行栅格插值处理，生成每个第一子区域对应的第二模型指标数值；当所述共线性参数不高于第一阈值，则将所述第二模型指标数值输入到时空地理加权回归模型。4.如权利要求1所述的一种臭氧污染对作物减产风险评估方法，其特征在于，所述将所有第一子区域的中心地理位置坐标、第二模型指标数值和在第一时间范围的农作物单位面积产量输入到时空地理加权回归模型，生成每个第一子区域的农作物产量与第二模型指标数值之间的回归系数，具体为：获取每个样本的时空坐标，计算每个所述样本之间的时空距离；所述时空坐标包括经度、纬度和时间；根据所述时空距离，构建时空距离衰减核函数；通过修正的赤池信息准则的方式，确定所述时空距离衰减核函数的最佳空间带宽和最佳时间带宽；根据所述最佳空间带宽和所述最佳时间带宽，生成时空回归权重矩阵；所述时空回归权重矩阵的元素由时空距离衰减核函数计算得到；根据所述时空回归权重矩阵构建时空地理加权回归模型；根据所有第一子区域的中心地理位置坐标和第一时间范围，计算出所述时空地理加权回归模型的时空权重，将所有第一子区域的农作物单位面积产量作为所述时空地理加权回归模型的因变量，将所有第一子区域的第二模型指标数值作为所述时空地理加权回归模型
的环境因素变量，生成当前第一子区域的农作物产量与第二模型指标数值之间在第一时间范围内的回归系数。5.如权利要求1所述的一种臭氧污染对作物减产风险评估方法，其特征在于，所述根据每个第一子区域的第一回归系数和所述农作物单位面积产量，生成当前第一子区域的农作物在第一时间范围内对于近地面臭氧污染的响应敏感值和第一农作物产量，具体为：根据当前第一子区域的第一回归系数和在第一时间范围内的农作物单位面积产量的比值，生成农作物对于近地面臭氧污染的响应敏感值；所述第一回归系数为农作物产量与臭氧指标数值之间的回归系数；所述响应敏感值为臭氧指标数值上升1个单位时农作物单位面积产量下降的百分比；根据当前第一子区域的种植面积和在第一时间段内的农作物单位面积产量的乘积，生成当前第一子区域的第一农作物产量。6.如权利要求5所述的一种臭氧污染对作物减产风险评估方法，其特征在于，所述根据所述第一农作物产量和对应无臭氧污染条件下的第二农作物产量，生成每个第一子区域的臭氧污染对农作物的减产结果，具体为：将所有第一子区域的第二模型指标数值...

【专利技术属性】
技术研发人员：裴杰，刘鹏宇，方华军，
申请(专利权)人：中科吉安生态环境研究院，
类型：发明
国别省市：