[發明專利]一種大田作物旱情判別方法

在審

• 申請號: 201710901231.3
• 申請日: 2017-09-28
• 公開（公告）號: CN107657541A
• 公開（公告）日: 2018-02-02
• 發明（設計）人: 江朝暉;繆振興;馬友華;高正寶
• 申請（專利權）人: 安徽農業大學
• 主分類號: G06Q50/02
• 分類號: G06Q50/02
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司34101
• 代理人: 陸麗莉,何梅生

技術領域

本發明涉及農業旱情監測預警領域，具體涉及一種大田作物旱情判別方法，適用于小麥、玉米等旱作作物的旱情評價指標和分類。

背景技術

大田作物旱情判別是灌溉、節水和優質高產的重要依據，因此我國明確提出“要提高土壤監測技術；加強開展旱情評價指標研究”。

在相關技術中，專利(“王冬梅,黃俊友,鮑艷松等.基于MODIS數據的農業旱情遙感監測方法：中國：CN103994976A.2014.08.20”)利用遙感監測土壤含水量的變化，反演模型中未區分作物品種的差別，但此模型未能很好的劃分不同大田作物的干旱等級；

專利(“齊志明,顧哲,桂東偉等.一種基于農業系統模型的灌溉決策系統及方法：中國：CN106688827A.2017.05.24”)采用氣象網的預報進行土壤含水量估算，但可能存在著較大的誤差。雖然也涉及了作物水分狀況，但沒有給出具體方法；

文獻(“包欣.基于多源數據的旱情監測方法研究[D].安徽理工大學,2013.”和“陳小鳳,王再明,王振龍,李瑞.基于土壤墑情模型的旱情評估預測模型研究[J].中國農村水利水電,2014,(05):165-169.”)采用固定深度的土壤含水率作為旱情監測的指標，因此沒有體現出作物生長階段土壤濕潤層深度的變化；

專利(“王振龍，陳小鳳，胡勇等.一種基于多指標的旱情綜合評估方法：中國：CN106845096A.2017.06.13”)采用多種指標評價氣象干旱、水文干旱和農業干旱。在針對農業干旱時只采用了土壤含水率作為參考指標，因此在針對農業干旱時的略顯評判標準單一；

文獻(“喬賽男.松嫩平原2000～2013年生長季農作物含水量變化分析[D].哈爾濱師范大學,2015.”、“喬賽男,張麗娟,楊平,張曉慧.松嫩平原2000—2012年生長季農作物含水量變化分析[J].氣象科技進展,2015,5(01):66-69.”和“王懷樹.河西綠洲不同灌溉條件下土壤水分對小麥葉片含水量的影響[J].安徽農業科學,2014,42(21):6957-6959.”)研究了農作物含水量與降水量的關系、土壤水分對植物葉片含水量的影響等，為將作物葉片含水率納入旱情評價體系提供了理論基礎。

綜上所述，目前旱情評價標準或判別方法的主要不足在于：

1.旱情判別大多針對大范圍整體區域，缺少對小范圍區域某種作物是否受旱的判別方法。

2.普遍采用若干固定土壤濕潤層深度的土壤含水率作為判別指標，沒有根據作物品種、生長階段考慮作物實際生長適宜的土壤濕潤層深度。

3.目前的旱情評價規則沒有合理利用作物含水率。

發明內容

本發明是為了解決上述現有技術存在的不足之處，提出一種大田作物旱情判別方法，以期全面考慮作物信息、土壤含水率和作物水分對旱情判別的影響，從而提高判別結果的合理性和準確率。

本發明為解決技術問題采用如下技術方案：

本發明一種大田作物旱情判別方法的特點是按如下步驟進行：

步驟1：根據種植地區、作物品種及生長階段確定土壤濕潤層深度H，并檢測所述土壤濕潤層深度H的土壤含水率ω；

步驟2：根據所述土壤含水率ω以及所述種植地區、作物品種及生長階段的土壤含水率的上限值ω_max和下限值ω_min，分別利用式(1)和式(2)得到旱指示參數α和澇指示參數β：

α＝ω-ω_min-|ω-ω_min| (1)

β＝ω-ω_max+|ω-ω_max| (2)

步驟3：根據測量得到的葉片含水率c以及統計得到的最高產經驗含水率z，利用式(3)得到作物需水因子γ：

γ＝(c-z)÷(c+z) (3)

步驟4：根據旱指示參數α、澇指示參數β以及作物需水因子γ，利用式(4)構建旱情判別函數λ：

步驟5：將所述旱情分為濕潤、正常、干旱；若旱情判別函數λ值大于0，則表示旱情為濕潤；若旱情判別函數λ值等于0，則表示旱情為正常；若旱情判別函數λ值小于0，則表示旱情為干旱，所述干旱分為微旱、輕旱、中旱、重旱和特旱；

采用均分法將λ值劃分為5個區間并與所述干旱的5種情況相對應，從而根據所述旱情判別函數λ值得到大田作物在種植地區的干旱等級。

與現有技術相比，本發明的有益效果在于：