检索结果-内蒙古大学图书馆

农业机械学报 2024年第2期55卷 1-15,27页

作者：蒙继华王亚楠林圳鑫方慧婷中国科学院空天信息创新研究院北京100094 可持续发展大数据国际研究中心北京100094 中国科学院大学北京100049

作物生长模型由最初的作物生长发育模型发展到农业决策支持模型,在科学研究、农业管理、政策制定等方面发挥着越来越重要的作用。本文首先回顾了作物生长模型的发展过程,并按照模型主要驱动因子,将作物生长模型分为土壤因子、光合作用... 详细信息

作物生长模型由最初的作物生长发育模型发展到农业决策支持模型,在科学研究、农业管理、政策制定等方面发挥着越来越重要的作用。本文首先回顾了作物生长模型的发展过程,并按照模型主要驱动因子,将作物生长模型分为土壤因子、光合作用因子和人为因子驱动3类并分别进行了归纳阐述;然后对典型的模型分别从模型模块、时空尺度、可模拟的作物类型等方面进行列表式对比;并对作物生长模型在气候变化评估、生产管理决策支持、资源管理优化等方面的应用,以及面临的极端条件、复杂农业景观和模型复杂度等挑战进行了总结,在此基础上认为遥感数据同化和孪生农场是其发展方向。

关键词：作物生长模型长势监测作物估产驱动因子遥感孪生农场

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作物生长模型的应用研究进展

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中国农业气象 2019年第7期40卷 444-459页

作者：孙扬越申双和南京信息工程大学应用气象学院南京210044 南京信息工程大学气象灾害预警预报与评估协同创新中心南京210044

作物生长模型不仅能够进行单点尺度上作物生长发育的动态模拟,而且能够从系统角度评价作物生长状态与环境要素的关系。本文通过梳理当前作物生长模型应用的诸多研究成果,剖析模型在气候变化对农业生产影响研究、作物生长模型区域应用中... 详细信息

作物生长模型不仅能够进行单点尺度上作物生长发育的动态模拟,而且能够从系统角度评价作物生长状态与环境要素的关系。本文通过梳理当前作物生长模型应用的诸多研究成果,剖析模型在气候变化对农业生产影响研究、作物生长模型区域应用中的关键问题,总结了当前以作物生长模型为核心的农业决策支持系统开发的研究情况,意在促进作物生长模型在生态、农业、区域气候资源和气候变化等研究中更广泛地应用。结果表明,作物生长模型在国内外的研究与应用广泛而深入,在气候变化背景下,应用作物生长模型进行历史时期气候条件和农业气象灾害对作物生产状况和产量的影响研究已相当广泛且相对成熟。利用全球气候模式(GCM)或区域气候模式(RCM)构建未来气候变化情景,再与作物生长模型耦合已发展成为评估未来气候变化对农业生产影响的重要手段。通过集成与整合多作物生长模型、多气候模式集合模拟、优化气候模拟数据订正方法可有效降低气候变化对农业生产影响评估的不确定性。遥感数据同化技术能够将站点模型运用到区域尺度上评价不同环境因子对农业生产的影响,拓宽了作物生长模型的应用尺度范围并有效提高作物产量估算的精度。以作物生长模型为核心的农业决策支持系统的研究与应用越来越多元化,是辅助农业生产管理和决策的重要工具。然而,由于作物生态系统的复杂性,作物生长模型模拟结果仍存在很大的不确定性,今后对作物生长机理及过程间耦合机制的探索还需加强,以便进一步完善和改进模型,促进作物生长模型更广泛地应用。

关键词：作物生长模型作物模型气候变化遥感研究进展

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作物生长模型WOFOST在华北平原的适用性研究

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植物生态学报 2003年第5期27卷 594-602页

作者：邬定荣欧阳竹赵小敏于强罗毅中国科学院地理科学与资源研究所北京100101 江西农业大学南昌330045

简要介绍了荷兰瓦赫宁根大学开发的WOFSOT模型,为了评价其在华北平原的适用性,2000～2001年在中国科学院禹城综合试验站进行了水分处理实验。水分池分为8个处理,分别是:≥40％、≥50％、≥60％、≥70％、≥80％田间持水量及返青.拔节受... 详细信息

简要介绍了荷兰瓦赫宁根大学开发的WOFSOT模型,为了评价其在华北平原的适用性,2000～2001年在中国科学院禹城综合试验站进行了水分处理实验。水分池分为8个处理,分别是:≥40％、≥50％、≥60％、≥70％、≥80％田间持水量及返青.拔节受旱、抽穗.灌浆受旱、灌浆-成熟受旱,每个处理重复1次,共16个实验小区。其中2001年的实验数据用于参数校正,得到一套模型的参数值,2000年的实验数据用于模型的验证。主要结论如下:1)WOFOST模型适于描述作物的光合作物过程,对潜在生长的模拟较好,用于华北平原的作物生长与水分利用的研究是适宜的;2)华北平原的光温生产潜力为8 100 kg·hm-2左右,目前冬小麦的产量仅相当于潜在产量的65％;3)WOFOST。模型在一些细节问题上考虑较粗,比较适合于大面积、区域范围内的模拟;4)WOFOST存在不少需要改进的地方,如干物质分配系数考虑可能过于简单、未计算冬小麦发育后期茎叶干物质向籽粒的转移等。

关键词： WOFOST 生产潜力作物生长模型华北平原生产潜力

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作物生长模型ALMANAC的验证与应用初探

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干旱地区农业研究 1997年第4期15卷 99-104页

作者：李军西北农业大学农学系

介绍了作物生长模型ＡＬＭＡＮＡＣ的结构和功能，对模型参数进行了修订，验证了模型在黄土高原地区的适用性，该模型可用于本区作物生产管理和科学研究工作。最后，指出了模型在探查资源生产潜力、优化作物栽培方案和研究环境变化对作... 详细信息

介绍了作物生长模型ＡＬＭＡＮＡＣ的结构和功能，对模型参数进行了修订，验证了模型在黄土高原地区的适用性，该模型可用于本区作物生产管理和科学研究工作。最后，指出了模型在探查资源生产潜力、优化作物栽培方案和研究环境变化对作物生产的影响等方面的应用前景。

关键词：作物生长模型 ALMANAC 验证黄土高原

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作物生长模型同化MODIS反射率方法提取作物叶面积指数

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中国科学（D辑） 2010年第1期40卷 73-83页

作者：王东伟王锦地梁顺林遥感科学国家重点实验室(北京师范大学中国科学院遥感应用研究所)北京100875 北京师范大学地理学与遥感科学学院、北京市环境遥感与数字城市重点实验室北京100875 海河水利委员会天津300170 Department of Geography University of MarylandCollege ParkMD 20742USA

叶面积指数(LAI)是监测农作物生长的重要参数.遥感提取LAI的方法之一是通过植被冠层辐射传输模型反演,但多数模型反演方法都没有考虑作物LAI在不同生长阶段的变化关系.本文在模型反演的基础上引入用作物生长模型描述的LAI随生长变化的关... 详细信息

叶面积指数(LAI)是监测农作物生长的重要参数.遥感提取LAI的方法之一是通过植被冠层辐射传输模型反演,但多数模型反演方法都没有考虑作物LAI在不同生长阶段的变化关系.本文在模型反演的基础上引入用作物生长模型描述的LAI随生长变化的关系,将作物生长过程中LAI地面先验信息作为约束信息,提取最优目标参数LAI.要点是在耦合作物生长模型和辐射传输模型中通过变分算法在作物生长不同时刻序列同化多时相遥感观测和LAI先验知识;在同化过程中用伴随方法求解代价函数.采用北京昌平和顺义地区MODIS数据的同化结果显示时序遥感观测能够极大改善被提取LAI的不确定性,对比MODIS LAI产品发现提取LAI廓线符合实际的作物生长规律,因而比MODIS LAI产品更加可靠.

关键词：反演叶面积指数作物生长模型时间序列

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基于遥感数据与作物生长模型同化的作物长势监测

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农业工程学报 2011年第10期27卷 101-106页

作者：刘峰李存军董莹莹王芊王纪华黄文江北京农业信息技术研究中心北京100097 北京师范大学地理学与遥感科学学院北京100875

遥感观测和作物生长模型模拟是进行农作物长势监测的2种有效手段,并具有较好的互补性,构建二者的同化系统是目前农业遥感研究领域的热点。同化涉及多学科的交叉集成,十分有必要将同化方法中的模型、算法、数据进行集成,构建基础作物模... 详细信息

遥感观测和作物生长模型模拟是进行农作物长势监测的2种有效手段,并具有较好的互补性,构建二者的同化系统是目前农业遥感研究领域的热点。同化涉及多学科的交叉集成,十分有必要将同化方法中的模型、算法、数据进行集成,构建基础作物模型同化系统平台,降低科学研究和应用的难度。采用模块化结构设计,将同化系统构建所需的主要模型、算法、数据等进行有机结合和无缝集成,实现基于极快速模拟退火算法的遥感数据与CERES-Wheat作物生长模型的同化原型系统构建。此外,通过所开发的系统利用地面高光谱作为遥感数据,通过同化小麦叶面积指数对同化系统进行了检验和初步应用。同化LAI与实测结果较好的拟合度,表明所开发的同化系统基本可行,能为遥感技术与作物模型的基础研究和应用提供一个平台。

关键词：遥感同化系统高光谱数据作物生长模型极快速模拟退火算法叶面积指数

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基于遥感和作物生长模型的作物产量差估测

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农业工程学报 2005年第7期21卷 84-89页

作者：王纯枝宇振荣辛景峰 Driessen P.M 刘云慧中国农业大学资源与环境学院北京100094 中国水利水电科学研究院遥感中心北京100044 荷兰瓦格宁根大学

传统的作物生长模型很难模拟大田的实际产量,因为大量的数据、复杂的数学运算以及误差传递限制了作物生长模拟模型的运用。目前为止实际产量仅能通过观测和实地调查获得。该文将NOAA-14AVHRR遥感获取的冠层温度信息引入作物生长模型,利... 详细信息

传统的作物生长模型很难模拟大田的实际产量,因为大量的数据、复杂的数学运算以及误差传递限制了作物生长模拟模型的运用。目前为止实际产量仅能通过观测和实地调查获得。该文将NOAA-14AVHRR遥感获取的冠层温度信息引入作物生长模型,利用冠气温差计算作物水分胁迫系数,可以近似地估计区域作物实际生长速率和产量,进而建立了遥感-作物模拟复合模型PS-X,提出了估算区域作物实际产量的方法。PS-X模型可在不同层次模拟作物的生长和产量,在PS-1、PS-2、PS-X水平计算的分别是作物的光温生产潜力、水分限制下的生产力和实际产量。利用该模型,论文分别模拟了邯郸地区1998年夏玉米的光温生产潜力、水分限制下的生产力和实际产量,并通过比较不同模拟水平下产量和农户调查产量进行区域产量差分析。结果表明:PS-1和PS-2水平之间的产量差主要由水分和土壤质地差异造成;PS-2与PS-X水平间的平均产量差异较大,占总产量差(PS-1与PS-X水平之差)的81.4%,主要由田间管理差异造成;对于平原地区,夏玉米产量估测精度可达90%以上;砂质土壤区估算冠层温度和水分胁迫系数比壤质、粘质土壤区要高,因此砂质土壤区模拟作物产量较低,这与PS-2计算结果、农户调查数据一致。研究证实,区域上应用遥感瞬时温度信息建立遥感-作物模拟复合模型进行估产是可行的。

关键词：遥感温度作物生长模型产量差

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遥感与作物生长模型数据同化应用综述

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农业工程学报 2018年第21期34卷 144-156页

作者：黄健熙黄海马鸿元卓文黄然高欣然刘峻明苏伟李俐张晓东朱德海中国农业大学土地科学与技术学院北京100083 农业农村部农业灾害遥感重点实验室北京100083

遥感是获取大面积地表信息最有效的手段,在农业资源监测、作物产量预测中发挥着不可替代的重要作用;作物生长模型能够实现单点尺度上作物生长发育的动态模拟,可对作物长势以及产量变化提供内在机理解释。遥感信息和作物生长模型的数据... 详细信息

遥感是获取大面积地表信息最有效的手段,在农业资源监测、作物产量预测中发挥着不可替代的重要作用;作物生长模型能够实现单点尺度上作物生长发育的动态模拟,可对作物长势以及产量变化提供内在机理解释。遥感信息和作物生长模型的数据同化有效结合二者优势,在大尺度农业监测与预报上具有巨大的应用潜力。该文系统综述了遥感与作物生长模型的同化研究,概述了遥感与作物生长模型数据同化系统的构建,在归纳国内外研究进展的基础上,总结了当前主流同化方法的特点以及在不同条件下的同化效果。进而具体分析影响同化精度的关键环节,明确了相关科学概念,并相应指出改善精度的策略或者方向。最后从多参数协同、多数据融合、动态预测、多模型耦合以及并行计算环境5个方面展望了遥感与作物生长模型数据同化的未来研究重点和发展趋势,同时结合农业应用现实需求,介绍一种数据同化与集合数值预报结合的应用框架,为大区域、高精度同化研究提供新的思路与借鉴。

关键词：作物遥感模型作物生长模型数据同化农业监测产量预报

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基于遥感信息与作物生长模型的区域作物单产模拟

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农业工程学报 2011年第8期27卷 257-264页

作者：任建强陈仲新唐华俊周清波秦军农业部资源遥感与数字农业重点开放实验室北京100081 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所北京100081 中国科学院青藏高原研究所北京100085

利用外部数据同化作物生长模型提高区域作物单产模拟精度是近年来的研究热点。该文以遥感反演的叶面积指数(LAI)作为结合点,以黄淮海粮食主产区典型县市夏玉米为研究对象,在区域尺度利用全局优化的复合形混合演化(SCE-UA)算法进行了遥... 详细信息

利用外部数据同化作物生长模型提高区域作物单产模拟精度是近年来的研究热点。该文以遥感反演的叶面积指数(LAI)作为结合点,以黄淮海粮食主产区典型县市夏玉米为研究对象,在区域尺度利用全局优化的复合形混合演化(SCE-UA)算法进行了遥感反演LAI信息同化EPIC(environmental policy integrated climate)模型的夏玉米作物单产模拟研究,最后进行区域作物单产模拟精度验证。结果表明,整合SCE-UA全局优化算法的EPIC模型通过同化遥感反演的LAI进行夏玉米单产模拟的平均相对误差为4.37%,RMSE为0.44t/hm2。同时,通过与实际调查数据对比可知,模型模拟的夏玉米播种日期、种植密度和纯氮施用量的均方根误差(RMSE)分别为4.16d、1.0株/m2和40.64kg/hm2,模拟的夏玉米播种日期的绝对误差为3d,模拟的夏玉米种植密度和纯氮施用量的平均相对误差分别为-7.78%和-10.60%。上述误差可满足大范围农作物单产模拟的要求,证明了利用SCE-UA全局优化算法的EPIC模型同化遥感反演LAI数据进行区域作物单产模拟的可行性。

关键词：遥感作物生长模型估产叶面积指数数据同化全局优化算法

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作物生长模型同化SAR数据模拟作物生物量时域变化特征

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中国农学通报 2011年第27期27卷 161-167页

作者：谭正刘湘南张晓倩吴伶中国地质大学(北京)信息工程学院北京100083

生物量是监测作物长势的一个重要指标,可以反映作物的生长状况,和作物产量有密切关系。遥感获取生物量的方法之一是通过基于矢量辐射传输方程的微波冠层散射模型反演,但多数模型反演方法并未考虑作物生物量在不同阶段的变化特征。运用... 详细信息

生物量是监测作物长势的一个重要指标,可以反映作物的生长状况,和作物产量有密切关系。遥感获取生物量的方法之一是通过基于矢量辐射传输方程的微波冠层散射模型反演,但多数模型反演方法并未考虑作物生物量在不同阶段的变化特征。运用数据同化方法,将SAR数据提取的生物量信息和作物生长模型结合,描述作物生物量与时间变化的关系,提高生物量估测精度。通过分析生物量和SAR数据提取的后向散射系数的时域变化关系建立反演模型估算生物量。在构建代价函数的基础上,采用共轭梯度法对生长模型参数进行优化,使模型估算的生物量和SAR数据反演的生物量差值最小。结果表明,引入SAR数据修正后的作物生长模型模拟生物量和实测值的时间分布基本吻合,且比未引入SAR数据的结果精度有明显提高。因此采用SAR数据提取的作物实时生长信息可以修正作物生长模型关键参数以提高模拟生物量的精度。

关键词：数据同化生物量 SAR 作物生长模型

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