[發(fā)明專利]一種農(nóng)作物產(chǎn)量預測方法及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710608807.7
• 申請日: 2017-07-25
• 公開（公告）號: CN107341577A
• 公開（公告）日: 2017-11-10
• 發(fā)明（設計）人: 莊家煜;許世衛(wèi);李哲敏;李干瓊;王東杰
• 申請（專利權）人: 中國農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)業(yè)信息研究所
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/02
• 代理公司: 北京高沃律師事務所11569
• 代理人: 王加貴

技術領域

本發(fā)明涉及農(nóng)作物生產(chǎn)管理領域，特別是涉及一種農(nóng)作物產(chǎn)量預測方法及系統(tǒng)。

背景技術

氣候變化已經(jīng)成為全球矚目的環(huán)境問題，特別是近10年來全球范圍內(nèi)的氣候變化給許多國家的糧食生產(chǎn)、水資源和能源生產(chǎn)帶來的非常嚴重的影響。農(nóng)業(yè)是受氣候變化非常敏感的領域之一，所以研究氣候的變化對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響具有重要的意義。隨著信息技術的發(fā)展，特別是物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)技術的發(fā)展，使得大規(guī)模的農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)采集和分析成為現(xiàn)實，從而對于一些高維度、相關性復雜的農(nóng)業(yè)信息分析問題，在技術上有了新的發(fā)展。

目前的國內(nèi)外都是對農(nóng)作物單產(chǎn)和氣象之間關系分析的時間變量都是以年或整個生長期為單位，忽略了不同生長期農(nóng)作物受氣象變化的差異性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種農(nóng)作物產(chǎn)量預測方法及系統(tǒng)，實現(xiàn)對當年的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的預測和預警，提高了農(nóng)作物產(chǎn)量預測的精度。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：

一種農(nóng)作物產(chǎn)量預測方法，包括下述步驟：

獲取歷史氣象數(shù)據(jù)；所述歷史氣象數(shù)據(jù)具體包括溫度、光照時長和降水量；

獲取所述歷史氣象數(shù)據(jù)對應時間內(nèi)的歷史產(chǎn)量數(shù)據(jù)；

根據(jù)所述歷史氣象數(shù)據(jù)和所述歷史產(chǎn)量數(shù)據(jù)建立用來分析氣象和產(chǎn)量每天的量化關系的氣象-單產(chǎn)系數(shù)模型；

建立趨勢-單產(chǎn)模型，所述趨勢-單產(chǎn)模型反映所述歷史產(chǎn)量數(shù)據(jù)與所述歷史產(chǎn)量數(shù)據(jù)對應的時間的關系；

根據(jù)所述氣象-單產(chǎn)系數(shù)模型和所述趨勢-單產(chǎn)模型建立農(nóng)作物產(chǎn)量預測模型；

將采集得到的實時氣象數(shù)據(jù)代入到所述農(nóng)作物產(chǎn)量預測模型計算出當期農(nóng)作物產(chǎn)量。

可選的，農(nóng)作物產(chǎn)量預測的方法還包括：

在建立所述氣象-單產(chǎn)系數(shù)模型的過程中，進行農(nóng)作物生育期劃分，將具有相似的生物特征的時期分為同一階段。

可選的，所述獲取歷史氣象數(shù)據(jù)具體包括：

測量所述歷史氣象數(shù)據(jù)對應的時間段內(nèi)的每天的最高溫度、最低溫度和平均溫度；

測量所述歷史氣象數(shù)據(jù)對應的時間段內(nèi)的每天光照強度大于設定閾值后的持續(xù)時間；

測量所述歷史氣象數(shù)據(jù)對應的時間段內(nèi)的每天的降水量。

可選的，所述將采集得到的實時氣象數(shù)據(jù)代入到所述農(nóng)作物產(chǎn)量預測模型計算出當期農(nóng)作物產(chǎn)量具體包括：

獲取農(nóng)作物播種到預測當天的時間段的氣象數(shù)據(jù)；

獲取預測當天到農(nóng)作物成熟時的時間的歷史氣象數(shù)據(jù)的平均值；

將所述農(nóng)作物播種到預測當天的時間段的氣象數(shù)據(jù)和所述預測當天到農(nóng)作物成熟時的時間的歷史氣象數(shù)據(jù)的平均值代入所述農(nóng)作物產(chǎn)量預測模型計算當期農(nóng)作物產(chǎn)量。

一種農(nóng)作物產(chǎn)量預測系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：

歷史氣象數(shù)據(jù)獲取模塊，用于獲取歷史氣象數(shù)據(jù)；所述歷史氣象數(shù)據(jù)具體包括溫度、光照時長和降水量；

歷史產(chǎn)量數(shù)據(jù)獲取模塊，用于獲取與所述歷史氣象數(shù)據(jù)對應時間內(nèi)的歷史產(chǎn)量數(shù)據(jù)；

氣象-單產(chǎn)系數(shù)模型建立模塊，用于根據(jù)所述歷史氣象數(shù)據(jù)和所述歷史產(chǎn)量數(shù)據(jù)建立用來分析氣象和產(chǎn)量每天的量化關系的氣象-單產(chǎn)系數(shù)模型；

趨勢-單產(chǎn)模型建立模塊，用于建立趨勢-單產(chǎn)模型，所述趨勢-單產(chǎn)模型反映所述歷史產(chǎn)量數(shù)據(jù)與所述歷史產(chǎn)量數(shù)據(jù)對應的時間的關系；

農(nóng)作物產(chǎn)量預測模型建立模塊，用于根據(jù)所述氣象-單產(chǎn)系數(shù)模型和所述趨勢-單產(chǎn)模型建立農(nóng)作物產(chǎn)量預測模型；

當期農(nóng)作物產(chǎn)量預測模塊，用于將采集得到的實時氣象數(shù)據(jù)代入到所述農(nóng)作物產(chǎn)量預測模型計算出當期農(nóng)作物產(chǎn)量。

可選的，還包括：

農(nóng)作物生育期劃分模塊，用于在建立所述氣象-單產(chǎn)系數(shù)模型的過程中，進行農(nóng)作物生育期劃分，將具有相似的生物特征的時期分為同一階段。

可選的，所述歷史氣象數(shù)據(jù)獲取模塊具體包括：

溫度測量模塊，用于測量所述歷史氣象數(shù)據(jù)對應的時間段內(nèi)的每天的最高溫度、最低溫度和平均溫度；

光照強度測量模塊，用于測量所述歷史氣象數(shù)據(jù)對應的時間段內(nèi)的每天光照強度大于某一閾值后的持續(xù)時間；

降水量測量模塊，用于測量所述歷史氣象數(shù)據(jù)對應的時間段內(nèi)的每天的降水量。

可選的，所述當期農(nóng)作物產(chǎn)量預測模塊具體包括：

播種-預測氣象數(shù)據(jù)獲取模塊，用于獲取農(nóng)作物播種到預測當天的時間段的氣象數(shù)據(jù)；

預測-成熟氣象數(shù)據(jù)獲取模塊，用于獲取預測當天到農(nóng)作物成熟時的時間的歷史氣象數(shù)據(jù)的平均值；