[發(fā)明專利]多品種農作物的農業(yè)氣候區(qū)劃方法

有效

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• 申請日: 2013-10-10
• 公開（公告）號: CN104102806B
• 公開（公告）日: 2017-12-12
• 發(fā)明（設計）人: 張金進
• 申請（專利權）人: 張金進
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 北京高航知識產權代理有限公司11530
• 代理人: 趙永強

技術領域

本發(fā)明涉及一種氣候科學領域，特別是一種多品種農作物的農業(yè)氣候區(qū)劃方法。

背景技術

迄今為止，國內外廣泛應用的是基于作物的農業(yè)氣候區(qū)劃技術。該技術通常是將擬區(qū)劃作物中眾多品種的不同氣候生物學參數平均，得到唯一的一組參數作為區(qū)劃指標，將空間劃分為適宜種植和不適宜種植兩個屬性不同的區(qū)域，如圖1示意圖。因此該區(qū)劃僅適宜于與上述區(qū)劃指標相對應的個別品種，而且僅在適宜區(qū)內區(qū)劃線附近的小范圍內，氣候資源可以得到較好利用，而在適宜區(qū)內氣候資源增加方向的廣泛區(qū)域內，富余的大量氣候資源完全得不到利用，被白白浪費掉。

發(fā)明內容

本發(fā)明所要解決的技術問題是：提供一種多品種農作物的農業(yè)氣候區(qū)劃方法，它能方便人們快速了解在區(qū)劃范圍內任意處所區(qū)劃某作物的氣候生育期長度和積溫指標，農戶們只要依據各自局地的氣候生育期長度選擇相應的品種種植即可。

本發(fā)明是這樣實現的：多品種農作物的農業(yè)氣候區(qū)劃方法，采集區(qū)劃范圍內氣象站點10年以上的歷史氣候資料樣本數據，通過技術處理將這些離散數據進行空間擴展，得到連續(xù)分布的空間氣候數據；根據區(qū)劃作物播種和成熟的氣候指標，計算得出該作物的氣候生育期長度的連續(xù)的空間分布，然后按照時間間隔進行標示，獲得該作物的氣候生育期長度區(qū)劃圖，供查詢使用。

將獲得的作物氣候生育期長度區(qū)劃圖保存在網絡服務器上，用戶通過互聯網對其進行調用。

將該作物的氣候生育期長度進行標示的特征是，采用不同生育期長度的空間分布進行區(qū)劃分級。

所述的將采集到的氣候數據進行計算得出農作物的氣候生育期長度具體如下：

1)采集緯度經度δ及海拔高度λ，建立日平均t溫度隨緯度經度δ和海拔高度λ變化的數學模型將緯度經度δ及海拔高度λ帶入式(1)，計算獲得該地的日平均溫度；

2)逐個建立數據樣本期間每一天平均溫度與地理因子的回歸方程，獲得單一空間點δ,λ在統計樣本期間逐日平均溫度的數據集的計算模式(2)；

式(2)中i為年份，j為日期，其余與式(1)相同；

3)將公式(2)帶入覆蓋該地區(qū)的空間日平均氣溫計算式(3)；

式(3)中T為日平均溫度空間數據集，其中為式(2)；

4)根據式(3)計算的數據集為基礎，按照具體作物播種和成熟的氣候生物學屬性，逐個推算每個空間點上樣本期間年各年適宜播種溫度出現的日期即為溫度或熱量播種期，停止生長的溫度出現的日期即為溫度或熱量成熟期，然后將熱量播種期按升序、熱量成熟期按降序分別排序，80％位置上的即為每個空間點上80％保證率下的熱量播種期和熱量成熟期；計算如式(4)；

式(4)中i＝1，2，分別為播種期和成熟期，m為80％位置出現的序號；為空間位置δ上80％保證率的熱量播種期和熱量成熟日期，相應的空間數據集如式(5)；

5)降水采用克里金(Kriging)插值法進行反演和擴展，得到數據樣本期間每一天的降水空間分布，并通過公式(6)計算處理，得到80％保證率下降水的空間數據集；

式(6)中，r為降水，為80％保證率的降雨空間數據集；

6)溫度和降水對作物播種的影響符合木桶效應，即決定于最短板，按照木桶效應，計算如式(7)；

式(7)中為80％保證率的氣候播種期，綜合了氣溫和降水的共同影響；由式(5)可知成熟期為氣候生育期由式(8)計算；

式(8)中P為氣候生育期長度；根據氣候生育期長度P的空間分布，以固定天數為間隔進行分級，在地圖上繪制獲得農作物農業(yè)氣候區(qū)劃。

本發(fā)明的原理如圖2所示，從圖2可以看到，基于“氣候資源高效利用”的多品種農作物農業(yè)氣候區(qū)劃以氣候生育期長度為參數進行區(qū)劃和分級，氣候資源不足的地方氣候生育期長度的日數偏少，氣候資源富足的地方氣候生育期長度的日數偏多，這樣每個品種都可以依照自身的生育期長度屬性，種植在相對應的氣候生育期長度的區(qū)域，可見該區(qū)劃科學合理，簡單直觀，方便易用。該區(qū)劃帶來三方面的好處：1氣候資源可以得到充分合理利用，2品種資源優(yōu)勢可以得到充分發(fā)揮，3擴大了種植面積。

附圖說明

圖1為常規(guī)(基于作物)農業(yè)氣候區(qū)劃示意圖；

圖2為本發(fā)明的基于“氣候資源高效利用”的多品種作物農業(yè)氣候區(qū)劃示意圖；

圖3為以水稻為例的氣候生育期長度貴州省區(qū)劃圖；