申请/专利权人：昆明理工大学

申请日：2022-03-17

公开（公告）日：2024-06-07

公开（公告）号：CN114647820B

主分类号：G06F17/18

分类号：G06F17/18

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.07#授权;2022.07.26#实质审查的生效;2022.06.21#公开

摘要：本发明公开了一种三七栽培设施内参考作物蒸散量的估算方法,该方法通过马尔可夫链蒙特卡罗抽样方法率定Irmak公式中的参数，在小样本情况下提高了公式的估算精度，改进Irmak公式的计算值与FAO‑56PM公式的计算值接近，相比FAO‑56PM公式减少了气象参数数量；利用改进Irmak公式计算设施外的参考作物蒸散量，根据设施内外参考作物蒸散量之间的关系，进一步计算三七栽培设施内的参考作物蒸散量，节省了在设施内安装测量仪器的成本。本发明方法能够利用少量气象参数实现高精度估算三七栽培设施内参考作物蒸散量，为三七栽培设施内的水资源管理提供一种新方法。

主权项：1.一种三七栽培设施内参考作物蒸散量的估算方法，其特征在于，步骤如下：1从气象站网站下载三七栽培设施所在区域的任意两年3月-11月的日值气象数据，数据包含日照时数n、平均气温T、最高气温Tmax、最低气温Tmin、平均相对湿度RH、平均风速u；根据日值气象数据计算每日的太阳净辐射量Rn、土壤热通量G、地表以上2m处风速u2、饱和水汽压es、实际水汽压ea、饱和水汽压与温度关系曲线的斜率Δ、干湿温度计常数γ、太阳辐射量Rs；然后通过如下公式计算设施外的每日的参考作物蒸散量： 式中ET0为参考作物蒸散量，mmd；Rn为太阳净辐射量，MJm2·d；G为土壤热通量，MJm2·d；T为平均气温，℃；u2为地表以上2m处风速，ms；es为饱和水汽压，kPa；ea为实际水汽压，kPa；Δ为饱和水汽压与温度关系曲线的斜率，kPa℃；γ为干湿温度计常数，kPa℃；将每日的参考作物蒸散量、太阳辐射量、平均气温作为一组数据，形成两年3月-11月的若干条样本数据，同时统计每年3-11月中参考作物蒸散量的最大值、最小值，将最大值与最小值的差值大的一年数据作为率定集，另一年数据作为测试集；率定集和测试集数据分别根据苗期3～5月、花期6～8月和果期9～11月分为3组数据；2基于Irmak公式，采用python语言构建参数率定模型；在参数率定模型中，将Irmak公式中的aIRM、bIRM和cIRM定义为服从正态分布的随机性变量，初始值分别为-0.611、0.149和0.079，其中Irmak公式如下：ET0′＝aIRM+bIRM×Rs+cIRM×T其中ET0′为Irmak公式计算得到的参考作物蒸散量，mmd；3将率定集的3组数据分别导入参数率定模型中作为3个观测样本，采用马尔可夫链蒙特卡罗方法在服从正态分布的随机性变量的状态空间中构建一个马尔可夫链，以随机变量的初始值为起点，基于观测样本随机游走，同时满足平稳分布πx，在马尔可夫链上每个时刻获得一个随机变量样本，得到不同生育期的aIRM、bIRM和cIRM的后验分布样本，将aIRM、bIRM和cIRM后验分布样本的均值作为Irmak公式中的aIRM、bIRM和cIRM的率定值，即分别得到三七苗期、花期和果期的改进Irmak公式；4利用改进Irmak公式计算测试集3组数据的参考作物蒸散量，然后计算三七3个不同生育期的率定后公式的均方根误差RMSE；再利用Irmak公式计算测试集3组数据的参考作物蒸散量，进一步计算三七3个不同生育期的率定前公式的均方根误差RMSE，当率定后公式的RMSE小于率定前公式的RMSE，则将改进Irmak公式用于计算三七栽培设施外的参考作物蒸散量；5采用改进Irmak公式计算三七栽培设施外的参考作物蒸散量，根据三七栽培设施内外参考作物蒸散量之间的关系，计算获得三七栽培设施内的参考作物蒸散量。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 昆明理工大学 一种三七栽培设施内参考作物蒸散量的估算方法

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