【技术实现步骤摘要】
本申请涉及现代化农业生产管理，特别是涉及一种基于水和光照需求的作物动态生长模拟模型建立方法。
技术介绍
1、农业作为国家经济发展的基础，其可持续性和生产效率的提升一直是科研工作者关注的焦点。特别是我国西南地区，季节性干旱和地下水浅埋区的特殊环境条件对满足作物生长过程中的水需求提出了严峻挑战。
2、现有技术中，通常采用作物模型量化评估作物水分生产力的过程参数，搭建并优化作物模型以实现动态模拟作物生长状况，优化灌溉制度与田间管理过程，在水资源日际紧缺的条件下，能够有效提高农业水分利用生产力。但是，目前所存在的多种作物模型也存在异地适用性差、模拟精度低、适用作物种类少以及模拟机理不完整等缺陷。
3、因此，相关技术中，亟需一种能够提高作物生长模拟模型的普遍适用性与模拟精度的方式。
技术实现思路
1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提高作物生长模拟模型的普遍适用性与模拟精度的基于水和光照需求的作物动态生长模拟模型建立方法。
2、第一方面，本申请提供了一种基于水和光照需求的作物动态生长模拟模型建立方法。所述方法包括：
3、划分目标作物生长阶段；
4、收集所述目标作物生长阶段对应的灌溉满意度和冠层覆盖度，确定目标作物冠层覆盖度模拟函数；
5、基于目标作物根长生长状态确定有效毛管上升水，基于所述有效毛管上升水和有效灌溉降水确定根际土壤下渗水量；
6、基于地面植被覆盖度、叶面积指数、冠层消光系数确定土壤蒸
7、基于目标作物光合作用生物量计算公式与作物呼吸作用公式确定目标作物产量。
8、可选的，在本申请的一个实施例中，所述收集所述目标作物生长阶段对应的灌溉满意度和冠层覆盖度，确定目标作物冠层覆盖度模拟函数包括：
9、收集所述目标作物在不同灌溉满意度下对应的最大冠层覆盖度，采用回归方程拟合灌溉满意度-最大冠层覆盖度函数。
10、可选的，在本申请的一个实施例中，所述收集所述目标作物生长阶段对应的灌溉满意度和冠层覆盖度，确定目标作物冠层覆盖度模拟函数还包括：
11、收集所述目标作物生长阶段对应的冠层覆盖度，基于所述冠层覆盖度采用逻辑斯蒂曲线和二次方程拟合目标作物冠层覆盖度模拟函数。
12、可选的，在本申请的一个实施例中，所述基于目标作物根长生长状态确定有效毛管上升水包括：
13、收集目标作物根长生长状态，模拟目标作物根长生长；
14、基于所述目标作物根长生长情况确定有效毛管上升水。
15、可选的，在本申请的一个实施例中，所述目标作物根长生长的表达式为：
16、
17、其中，l为根长，kg，1为目标作物营养阶段增长速度，kg，2为生殖生长阶段增长速度，trg为作物进入生殖生长阶段的事件，max为目标作物最大根长。
18、可选的，在本申请的一个实施例中，所述基于所述有效毛管上升水和有效灌溉降水确定根际土壤下渗水量包括：
19、基于地表径流量和灌溉降水总量确定有效灌溉降水。
20、可选的，在本申请的一个实施例中，所述目标作物生物累计函数与产量表达式为：
21、biomass1,t,ij＝rue1×rst,ij×[1-exp(-kx×lait，ij)]×0.01×ks，t,ij×kp，ij
22、biomass2,t，ij＝rue2×rst，ij×[1-exp(-kx×lait，ij)]×0.01×ks，t，ij×kp，ij
23、
24、其中，biomass1，tij、biomass2,t,ij以及yieldt,ij分别为营养生长阶段每日生物量(t/ha)、生殖生长阶段每日生物量(t/ha)和作物产量(t/ha)，rst,ij为太阳辐射(mj/m2)，kx为叶片吸光系数，kp为灌溉满意度，rue1和rue2为太阳辐射利用率，lait，ij为叶面积指数。
25、第二方面，本申请还提供了基于水和光照需求的作物动态生长模拟模型建立装置。所述装置包括：
26、目标作物生长阶段划分模块，用于划分目标作物生长阶段；
27、目标作物冠层覆盖度模拟模块，用于收集所述目标作物生长阶段对应的灌溉满意度和冠层覆盖度，确定目标作物冠层覆盖度模拟函数；
28、水分生产力模拟模块，用于基于目标作物根长生长状态确定有效毛管上升水，基于所述有效毛管上升水和有效灌溉降水确定根际土壤下渗水量；
29、作物蒸散发模拟模块，用于基于地面植被覆盖度、叶面积指数、冠层消光系数确定土壤蒸发量、作物蒸腾量和农田蒸散发量；
30、目标作物产量确定模块，用于基于目标作物光合作用生物量计算公式与作物呼吸作用公式确定目标作物产量。
31、第三方面，本申请还提供了一种计算机设备。所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行上述各个实施例所述方法的步骤。
32、第四方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质。所述计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述各个实施例所述方法的步骤。
33、上述基于水和光照需求的作物动态生长模拟模型建立方法，首先，划分目标作物生长阶段；之后，收集所述目标作物生长阶段对应的灌溉满意度和冠层覆盖度，确定目标作物冠层覆盖度模拟函数；之后，基于目标作物根长生长状态确定有效毛管上升水，基于所述有效毛管上升水和有效灌溉降水确定根际土壤下渗水量；之后，基于地面植被覆盖度、叶面积指数、冠层消光系数确定土壤蒸发量、作物蒸腾量和农田蒸散发量；最后，基于目标作物光合作用生物量计算公式与作物呼吸作用公式确定目标作物产量。也就是说，在进行作物动态生长模拟模型建立时，结合了对地表径流、根-土壤-地下水水分交换、田间蒸散发以及光照辐射的考虑，使得模型适用于不同环境下不同作物的冠层覆盖度、作物蒸散发、产量以及水分生产力的模拟，使模型更具由普遍适用性，提高了模拟的精度。
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1.一种基于水和光照需求的作物动态生长模拟模型建立方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的基于水和光照需求的作物动态生长模拟模型建立方法，其特征在于，所述收集所述目标作物生长阶段对应的灌溉满意度和冠层覆盖度，确定目标作物冠层覆盖度模拟函数包括：
3.根据权利要求1所述的基于水和光照需求的作物动态生长模拟模型建立方法，其特征在于，所述收集所述目标作物生长阶段对应的灌溉满意度和冠层覆盖度，确定目标作物冠层覆盖度模拟函数还包括：
4.根据权利要求1所述的基于水和光照需求的作物动态生长模拟模型建立方法，其特征在于，所述基于目标作物根长生长状态确定有效毛管上升水包括：
5.根据权利要求4所述的基于水和光照需求的作物动态生长模拟模型建立方法，其特征在于，所述目标作物根长生长的表达式为：
6.根据权利要求1所述的基于水和光照需求的作物动态生长模拟模型建立方法，其特征在于，所述基于所述有效毛管上升水和有效灌溉降水确定根际土壤下渗水量包括：
7.根据权利要求1所述的基于水和光照需求的作物动态生长模拟模型建立方
8.一种基于水和光照需求的作物动态生长模拟模型建立装置，其特征在于，所述装置包括：
9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种基于水和光照需求的作物动态生长模拟模型建立方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的基于水和光照需求的作物动态生长模拟模型建立方法，其特征在于，所述收集所述目标作物生长阶段对应的灌溉满意度和冠层覆盖度，确定目标作物冠层覆盖度模拟函数包括：
3.根据权利要求1所述的基于水和光照需求的作物动态生长模拟模型建立方法，其特征在于，所述收集所述目标作物生长阶段对应的灌溉满意度和冠层覆盖度，确定目标作物冠层覆盖度模拟函数还包括：
4.根据权利要求1所述的基于水和光照需求的作物动态生长模拟模型建立方法，其特征在于，所述基于目标作物根长生长状态确定有效毛管上升水包括：
5.根据权利要求4所述的基于水和光照需求的作物动态生长模拟模型建立方法，其特征在于，所述目标作物根长...
【专利技术属性】
技术研发人员：薛景元，邢佳诚，杨开静，叶郁森，崔宁博，姜守政，王明霞，刘珂贝，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：
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