基于4D—VAR和条件植被温度指数的冬小麦单产估测

• 作者: 孙辉涛 张树誉 李俐 王蕾 王鹏新 解毅
• 来源期刊: 农业机械学报
• 学科: 农学
• 关键词: 冬小麦 条件植被温度指数 四维变分 同化 作物生长模型 产量估测
• 年，卷（期）: 2016,（3）
• 所属期刊栏目: 农业自动化与环境控制
• 页码范围: 263-271
• 分类号: S127|TP7
• 语种: 中文
• DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2016.03.037

摘要

条件植被温度指数(VTCI)综合了地表主要参数——归—化植被指数(NDVI)和地表温度(LST),能够较为准确地对干旱进行监测,可为抗旱救灾、作物估产等提供科学依据.为了提高VTCI的区域估产精度,以陕西省关中平原为研究区域,将遥感反演的VTCI与CERES-Wheat小麦生长模型模拟的土壤浅层含水率相结合,通过四维变分(4D-VAR)同化算法实现2008-2014年冬小麦主要生育期旬尺度VTCI的同化.将同化和未同化的VTCI分别运用改进的层次分析法、熵值法及两者组合赋权法建立冬小麦单产估测模型,选择最优估测模型对2011年关中平原各县(区)进行单产估测和精度评价,并分析2008-2014年关中平原冬小麦单产的时空分布特征,结果表明:无论是在单点尺度还是区域尺度,同化的VTCI均能更好地响应外部观测数据,区域VTCI纹理性更好,更符合VTCI的先验知识.与未同化VTCI构建的估测模型相比,应用同化的VTCI所建的估测模型的估测精度明显提高,相关系数达到0.784(P＜ 0.001).应用最优估测模型对2011年关中平原29个县(区)估产结果中,有16个县(区)的估测单产相对误差小于10％,28个县(区)的估测单产相对误差小于15％,总体平均相对误差为8.68％,均方根误差为421.9 kg/hm2.近年来关中平原的冬小麦单产呈现个别年份波动、总体增长的年际变化规律,且呈现出中部单产最高、西部次之、东部最低的空间分布特征,与实际情况符合.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	张树誉		37	336	12.0	16.0
2	王蕾	中国农业大学信息与电气工程学院	33	235	9.0	13.0
3	王鹏新	中国农业大学信息与电气工程学院	88	1238	19.0	31.0
4	李俐	中国农业大学信息与电气工程学院	43	267	10.0	14.0
5	解毅	中国农业大学信息与电气工程学院	15	105	6.0	9.0
6	孙辉涛	中国农业大学信息与电气工程学院	5	39	4.0	5.0