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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于干旱监测,更具体地,涉及一种农业干旱监测方法、系统、设备及存储介质。
技术介绍
1、农业干旱是指在农田和农作物生长期间,由于长时间的降雨不足或灌溉不足,导致土壤中的水分严重不足,从而影响农作物产量的现象。
2、近年来,开展了大量基于遥感数据、干旱指数、土壤水分等数据的农业干旱监测预报,虽然土壤表面的信息容易获取,但是深层次的土壤含水量信息依旧缺乏;对植被根系作用,土壤水分分配问题缺乏更加深入的考虑,导致评价农业干旱的时候不准确,大多数研究未考虑植被类型和土壤水分分配问题对干旱的作用过程,影响预报精度,并且不同植被类型(土地利用类型)的干旱预警方法并不明确。
技术实现思路
1、针对现有技术的以上缺陷或改进需求,本专利技术提供了一种农业干旱监测方法、系统、设备及存储介质,其目的在于解决现有干旱监测方法没有考虑土地植被属性和土壤水分分配规律,导致干旱预测不准的技术问题。
2、为实现上述目的,第一方面,本专利技术提供了一种农业干旱监测方法,所述方法包括:
3、根据土壤水分的分配规律由土壤表层含水量确定植被根系所在深度的土壤含水量;
4、由植被凋萎含水量和所述土壤含水量确定土壤可用储水量;
5、基于植被属性、气候属性和土壤属性构建土壤蒸散发模型,推导出土壤蒸散发量;
6、由所述土壤蒸散发量和土壤可用储水量预测干旱发生时间。
7、优选的,根据土壤水分的分配规律由土壤表层含水量确定植被根系所在深度的
8、
9、其中,为植被根系所在深度的土壤含水量;为土壤含水量随深度变化的斜率;为土壤表层含水量;为修正系数;为植被根系的最深长度。
10、优选的,由植被凋萎含水量和所述土壤含水量确定土壤可用储水量,具体为:
11、
12、其中,为土壤可用储水量;为植被根系所在深度的土壤含水量;为植被凋萎含水量比例系数。
13、优选的,基于植被属性、气候属性和土壤属性构建土壤蒸散发模型,推导出土壤蒸散发量;具体为:
14、
15、其中,为土壤蒸散发量;为作物系数;为参考蒸散量。
16、优选的,作物系数和参考蒸散量分别为:
17、
18、
19、其中,为植被的叶面指数;为比例系数;为饱和水汽压曲线的斜率;为作物表面上的净辐射;为土壤热通量;为湿度计常数;为预设高度处的日平均气温;为预设高度处的风速;为饱和水汽压;为实际水汽压。
20、优选的,由所述土壤蒸散发量和土壤可用储水量预测干旱发生时间,具体为:
21、
22、其中,为干旱发生所需时间;为土壤可用储水量;为土壤蒸散发量。
23、优选的,基于卫星数据获取所述土壤表层含水量:
24、
25、其中,为地表水量,从重力卫星实验数据中获取;为转换系数;为土壤表层含水量。
26、第二方面,本专利技术提供了一种农业干旱监测装置,所述装置包括以下部分:
27、定深土壤含水量获取模块,用于根据土壤水分的分配规律由土壤表层含水量确定植被根系所在深度的土壤含水量;
28、土壤可用储水量获取模块,用于由植被凋萎含水量和所述土壤含水量确定土壤可用储水量;
29、土壤蒸散发量获取模块,用于基于植被属性、气候属性和土壤属性构建土壤蒸散发模型,推导出土壤蒸散发量;
30、干旱监测模块,用于由所述土壤蒸散发量和土壤可用储水量预测干旱发生时间。
31、第三方面,本专利技术提供一种电子设备,包括:存储器,用于存储程序;处理器,用于执行存储器存储的程序,当存储器存储的程序被执行时,处理器用于执行第一方面中任一所述的方法,或执行第二方面中所述的方法。
32、第四方面,本专利技术提供一种存储介质,存储介质存储有计算机程序,当计算机程序在处理器上运行时,使得处理器执行第一方面中任一所述的方法,或执行第二方面中所述的方法。
33、总体而言,通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比,具有以下有益效果:
34、(1)与现有的干旱监测方法相比,本专利技术技术方案增加了由土壤水分分配规律推导深层土壤含水量,再结合植被属性定义干旱临界点和土壤蒸散发量,由此得到干旱的预测时间;因此本专利技术干旱监测方法相较现有方法更有针对性且监测精度更高;
35、(2)本专利技术干旱监测方法不局限于用土壤表层含水量进行干旱监测,将植被根系可触及的土壤深层含水量也做为预测变量,由此增加了监测精度;
36、(3)本专利技术干旱监测方法基于植被属性、气候属性和土壤属性构建了一种新的土壤蒸散发模型,该模型较现有模型增加了更多的参考因素,因此土壤蒸散发计算精度更高;
37、(4)本专利技术利用重力卫星对地表水监测,获取地表水的分布情况,进一步推导得到土壤表层含水量,该方法实时性高,数据准确的高。
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1.一种农业干旱监测方法,其特征在于,所述方法包括:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,根据土壤水分的分配规律由土壤表层含水量确定植被根系所在深度的土壤含水量,具体为:
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,由植被凋萎含水量和所述土壤含水量确定土壤可用储水量,具体为:
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,基于植被属性、气候属性和土壤属性构建土壤蒸散发模型,推导出土壤蒸散发量;具体为:
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,作物系数和参考蒸散量分别为:
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,由所述土壤蒸散发量和土壤可用储水量预测干旱发生时间,具体为:
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,基于卫星数据获取所述土壤表层含水量:
8.一种农业干旱监测装置,其特征在于,所述装置包括以下部分:
9.一种电子设备,其特征在于,包括:
10.一种存储介质,所述存储介质存储有计算机程序,其特征在于,当所述计算机程序在处理器上运行时,使得所述处理器执行权利要求1
...【技术特征摘要】
1.一种农业干旱监测方法,其特征在于,所述方法包括:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,根据土壤水分的分配规律由土壤表层含水量确定植被根系所在深度的土壤含水量,具体为:
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,由植被凋萎含水量和所述土壤含水量确定土壤可用储水量,具体为:
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,基于植被属性、气候属性和土壤属性构建土壤蒸散发模型,推导出土壤蒸散发量;具体为:
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,作物系数和参考蒸散量分别为...
【专利技术属性】
技术研发人员:孙怀卫,徐陈飞,游智文,王卫光,李海辰,孙勋来,阳勇,鲁梦格,付乐盈,贺前瑀,
申请(专利权)人:华中科技大学,
类型:发明
国别省市:
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