[發明專利]基于溫度效應和歷史閾值的蒸散量預測方法

在審

• 申請號: 202210655127.1
• 申請日: 2022-06-10
• 公開（公告）號: CN115049126A
• 公開（公告）日: 2022-09-13
• 發明（設計）人: 張寶忠;韓信;陳華堂;董霞;孫慶宇;韓聰穎;王雅琦;魏征;彭致功;蔡甲冰;游艷麗;劉文輝
• 申請（專利權）人: 中國水利水電科學研究院
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/02;G06F30/20;G06F119/08
• 代理公司: 北京正華智誠專利代理事務所(普通合伙) 11870
• 代理人: 何凡

1.基于溫度效應和歷史閾值的蒸散量預測方法，其特征在于，包括：

獲取研究區域的作物在其生命周期內的歷史氣象數據和天氣預報數據；

采用渦度相關系統測定的下墊面水熱通量獲得歷史時間段的歷史實測蒸散量；

根據歷史氣象數據和天氣預報數據，采用H-S模型計算基于溫度預報信息的參考作物蒸散量預報值ET′_o；

根據天氣預報數據，計算作物系數預報值：

其中，K′_c為第i天作物系數預報值；K₀為理論上作物可達到的最大值；為溫度對作物生長的抑制程度；T′_i為第i天的預報平均溫度；T₀為適合作物生理生長最適宜溫度；β為待估參數；e為自然對數；

根據參考作物蒸散量預報值ET′_o和作物系數預報值，計算基于溫度效應的作物蒸散量預報值ET′_c：

ET′_c＝ET′_o×K′_c；

根據歷史實測蒸散量，對作物蒸散量預報值ET′_c進行修正，得到修正后的作物蒸散量預報值。

2.根據權利要求1所述的蒸散量預測方法，其特征在于，所述H-S模型為：

ET′_o＝0.408K(T′_max-T′_min)n(T′_mean+T_off)R_a

其中，T′_max為預報最高氣溫；T′_min為預報最低氣溫；K為轉換系數；n為指數系數；T′_mean為預報平均氣溫；T_off為溫度偏移量；R_a為大氣頂層輻射。

3.根據權利要求2所述的蒸散量預測方法，其特征在于，所述轉換系數K、指數系數n和溫度偏移量T_off的獲取方法為：

基于研究區域在歷史時間段內的逐日歷史氣象數據，并采用PM模型計算蒸散量ET_o；

獲取轉換系數K、指數系數n和溫度偏移量T_off的初始值；

根據參數初始值、蒸散量ET_o和逐日歷史氣象數據，對H-S模型進行非線性回歸分析，并運用EXCEL軟件規劃求解法與搜索法交替迭代獲得最優的轉換系數K、指數系數n和溫度偏移量T_off。

4.根據權利要求1所述的蒸散量預測方法，其特征在于，對作物蒸散量預報值ET_c＇進行修正的計算公式為：

其中，ET_c(max)和ET_c(min)分別為歷史實測蒸散量的上限和下限；ET_c″為修正后的作物蒸散量預報值。

5.根據權利要求1所述的蒸散量預測方法，其特征在于，所述作物各生長階段最優的理論上作物可達到的最大值K₀、適合作物生理生長最適宜溫度T₀和待估參數β均采用SPSS軟件，結合最小二乘法和序列二次規劃法率定獲得。

6.根據權利要求1-5任一所述的蒸散量預測方法，其特征在于，所述歷史實測蒸散量的計算公式為：

其中，ρ為空氣密度，kg/m³；w′為垂直風速脈動量，m/s；q′為水汽密度脈動值，g/m³。