[發明專利]基于模型的小麥產量遙感監測預報方法

無效

• 申請號: 201010161140.9
• 申請日: 2010-04-12
• 公開（公告）號: CN102162850A
• 公開（公告）日: 2011-08-24
• 發明（設計）人: 李衛國;王紀華
• 申請（專利權）人: 江蘇省農業科學院
• 主分類號: G01S17/89
• 分類號: G01S17/89
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1、所屬技術領域

本發明方法是涉及一種作物遙感估產的方法，尤其是能動態地對區域范圍內小麥產量進行預測，并能制作產量分級預報專題圖的小麥產量分級監測預報方法。

2、背景技術

傳統的作物估產方法主要有農學預報方法、統計預報方法、氣象統計方法等。由于這些估產方法需要大量數據統計、人工調查等，存在速度慢、工作量大、成本高的問題，大都只適合小范圍內的作物估產。上世紀70年代以來，遙感技術在世界范圍內得到了迅速發展和廣泛應用，它為作物產量估算提供了一種新的科學手段。關于小麥產量遙感估測，大多數研究方法是在分析影像數據的光譜信息與小麥長勢或產量形成關系的基礎上，通過建立回歸模型而進行。這類方法雖然操作簡單，但經驗性強，通用性較差。因為利用遙感影像可以獲取小麥某一生長階段的瞬時長勢信息，但只通過該階段的長勢信息預測成熟期產量時會出現很大偏差，因為在預測時段內氣候環境條件(溫度、光照、土壤氮素水平、土壤水分狀況等)在不斷地變化著，對小麥最終產量的形成有很大的影響作用。

3、發明內容

針對傳統遙感估產方法存在經驗性強、通用性較差的特點，本方法將遙感反演技術和小麥產量形成過程的定量化模擬技術相耦合，在構建小麥產量預測模型的基礎上，利用遙感反演信息訂正產量預測模型運行軌跡，再通過“點”(樣點產量預測值)與“面”(遙感影像)形式轉換，達到對區域小麥產量監測預報的目的。本發明所建立的小麥遙感估產方法，機理性強、通用性較強，可為不同年份間、不同區域內小麥產量的遙感分級監測預報提供技術或方法支持。主要發明內容與技術問題介紹如下：

1.小麥產量預測模型描述

小麥產量(Yield)可以通過利用成熟時的植株地上部干物重(Above-ground?BiomassWeight，ABW)與收獲指數(Harvest?Index，HI)的乘積獲得，其算法如下：

Yield＝ABW_i×HI????????????????????(1)

式(1)中，ABW_i為成熟時的植株地上部干物重(單位為kg·ha^-1)，i為從播種到成熟時的天數(d)，此時i等于生育期(d)。

在小麥生長期間，植株地上部干物重可通過下式獲得：

ABW_i＝ABW_i-l+ΔABW_i????????????????(2)

式(2)中，ABW_i和ABW_i-1分別為第i天和第i-1天的植株地上部干物重(kg·ha^-1)。ABW₁(出苗第一天的地上部干物重)定義為播種重量(kg·ha)的一半。ΔABW_i為第i天植株地上部干物質的日增重(kg·ha^-1·d^-1)，其算法如下：

ΔABW_i＝ΔDABW_i-RG_i-RM_i??????????????(3)

式(3)中，ΔDABW_i、RG_i和RM_i分別為第i天植株的光合同化量(kg·ha^-1·d^-1)、生長呼吸消耗量(kg·ha^-1·d^-1)、和維持呼吸消耗量(kg·ha^-1·d^-1)。RG_i和RM_i的算法如下：

RG_i＝ΔDABW_i×Rg?????????????????????(4)

RM_i＝ABW_i×Rm×Q₁₀^(T-25)/10??????????(5)

式(4)中，Rg為生長呼吸系數，取值0.32。式(5)中，Rm為維持呼吸系數，取值0.015。Q₁₀為呼吸作用的溫度系數，取值2。T為日平均氣溫(℃)。

式(4)中植株的日光合同化量ΔDABW_i的算法，表述為下式：