[發明專利]一種基于水分脅迫的植被生長模型構建方法及系統

在審

• 申請號: 202110402708.X
• 申請日: 2021-04-14
• 公開（公告）號: CN113128043A
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發明（設計）人: 劉建剛;周波;鄧俊;姜曉明;穆杰;張洪斌;吳濱濱;劉靜;高黎輝;陳勝;萬金紅;李云鵬;朱云楓
• 申請（專利權）人: 中國水利水電科學研究院
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06Q50/02
• 代理公司: 成都魚爪智云知識產權代理有限公司 51308
• 代理人: 代述波

本發明公開了一種基于水分脅迫的植被生長模型構建方法，包括以下步驟：獲取并根據各個植被種類的標準植被數據提取各個植被種類的植被特征屬性；建立發育動態模擬模型；建立碳循環動態模型；建立水循環動態模型；根據發育動態模擬模型、碳循環動態模型和水循環動態模型建立植被生長模型。涉及植被生長分析技術領域。本發明還公開了一種基于水分脅迫的植被生長模型構建系統。本發明結合多方面的因素，建立合理的植被生長模型，以分析和計算不同水分條件限制下的作物的干物質分配和產量情況，對植被生長進行有效把控。

技術領域

本發明涉及植被生長分析技術領域，具體而言，涉及一種基于水分脅迫的植被生長模型構建方法及系統。

背景技術

植被生長模型研究是隨著對作物生理生態過程機理認識的不斷深入和計算機技術的迅猛發展而興起的，是動態表達作物-土壤-大氣系統中作物生長過程的計算機程序，目的是模擬并解釋作物生長、發育、產量、質量和環境、管理措施或遺傳變異的關系，作物生長模型可用于估算光、溫、水、土等資源的生產潛力。

最初開發的植被生長模型大多是基于統計學和農業氣象學的經驗模型，隨著人們對植被生長發育機理了解的越來越多，在經驗模型基礎上開發的機理模型迅速發展。模型根據開發的目的可以劃分為單一植被生長模型和通用植被生長模型。由于各種植被的生理特性相差較大，用統一的方法對作物生長發育過程進行模擬的難度較大，因此目前除了包括WOFOST等幾個為數不多的通用模型外，大多數模型都是單一作物模型。

目前絕大多數作物模型是土壤—作物—大氣系統的一維垂向模型(田間尺度模型)，而在宏觀水資源的研究中，研究者更關心對大氣水—地表水—土壤水—地下水運移與轉化在灌區和流域等大中尺度上的研究，對作物水在其中發揮的功能及機理研究重視不夠，不利于拓寬水文學及水資源和植被生理研究，無法對植被生長進行很好的把控。

發明內容

為了克服上述問題或者至少部分地解決上述問題，本發明實施例提供一種基于水分脅迫的植被生長模型構建方法及系統，結合多方面的因素，建立合理的植被生長模型，以分析和計算不同水分條件限制下的作物的干物質分配和產量情況，對植被生長進行有效把控。

本發明的實施例是這樣實現的：

第一方面，本發明實施例提供一種基于水分脅迫的植被生長模型構建方法，包括以下步驟：

獲取并根據各個植被種類的標準植被數據提取各個植被種類的植被特征屬性；

獲取植被發育數據，并根據植被發育數據和各個植被種類的植被特征屬性建立發育動態模擬模型；

獲取植被碳循環數據，并根據植被碳循環數據和各個植被種類的植被特征屬性建立碳循環動態模型；

獲取植被水循環數據，并根據植被水循環數據和各個植被種類的植被特征屬性建立水循環動態模型；

根據發育動態模擬模型、碳循環動態模型和水循環動態模型建立植被生長模型。

為了對植被生長進行精準的模擬，對植被生長過程進行有效把控，本方法結合植被發育、碳循環以及水循環多個方面進行分析，建立精確的植被生長模型，為進一步研究植被生長提供有效的數據基礎。首先，為了保證對各個種類的植被進行針對性的把控，獲取現有的各個植被種類的標準植被數據，根據標準植被數據提取不同種類的植被特征屬性，為后續提供數據精確細化的數據參考，上述標準植被數據包括植被種類、植被正常生長狀態、植被元素含量等信息。區分出不同種類植被的特征屬性后，獲取預設區域的植被發育數據，并根據植被發育數據中的種類、積溫數據、發育階段等數據和對應種類的植被特征數據建立一個發育動態模擬模型，模擬植被發育階段的動態生長過程。除了對植被發育階段進行把控外，還對植被生長環境中所需的碳循環和水循環進行分析，分別建立一個碳循環動態模型和水循環模型，通過碳循環動態模型和水循環模型對植被生長過程中的碳循環和水循環進行動態模擬，然后，結合上述三個模型建立完整的植被生長模型，模擬出植被生長的完整全面的情況，以便后續對植被生長進行分析研究。