[发明专利]一种预测草坪参考作物蒸发蒸腾量的方法

说明书

本发明公开了一种预测参考作物蒸发蒸腾量的方法，包括以下步骤：(1)确定研究区域；(2)获取气象数据；(3)计算参考作物蒸发蒸腾量标准值；(4)分析常见气象因子与标准值的相关性；(5)基于遗传算法优化建立BP神经网络的参考作物蒸发蒸腾量预测模型；(6)验证(5)中的模型精度。本发明对参考作物蒸发蒸腾量的预测精度更高，符合实际要求，为参考作物蒸发蒸腾量的预测提供了有效的方法。

技术领域

本发明涉及农业与园林绿化节水灌溉工程，尤其涉及一种预测参考作物蒸发蒸腾量的方法。

背景技术

农业与园林绿化节水灌溉工程是在有限的水资源条件下，通过采取先进的灌溉排水工程措施、适宜的作物技术和用水管理等综合技术措施，充分提高灌溉水的利用率和水分生产率。草坪是园林绿化的主要植物之一。草坪作物需水量的确定是园林节水灌溉工程中的重要环节，而草坪的参考作物蒸发蒸腾量是计算作物需水量的关键因子，其准确估计对于园林水分管理与实时灌溉预报具有重要作用。草坪的参考作物蒸发蒸腾量与气象因子具有较强的非线性关系，现有预测都需要一系列的经验系数和复杂的公式，并且很多公式的参数需要地区校正，给实际应用带来一定的困难，而且在气象资料不全的情况下导致根据天气预报资料进行预测出现预测不准甚至难以进行的情况。

为此，本发明提供了一种关于草坪的预测参考作物蒸发蒸腾量的方法，用以解决现有技术中参考作物蒸发蒸腾量的所需参数众多、计算复杂和效率低下的缺点，本方法具有容易实施、所需参数容易获取、操作简单和结果准确等优点。

发明内容

为实现本发明之目的，采用以下技术方案予以实现：

一种预测参考作物蒸发蒸腾量的方法，包括以下步骤：

(1)确定研究区域；

(2)获取气象数据；

(3)计算参考作物蒸发蒸腾量标准值；

(4)分析常见气象因子与标准值的相关性；

(5)基于遗传算法优化建立BP神经网络的参考作物蒸发蒸腾量预测模型；

(6)验证(5)中的模型精度。

所述的方法，其中步骤1按如下方式进行：确定研究区域，以行政区域为边界确定研究区域，并在区域内选取气候、地理相近的气象站点，随机选取气象站作为气象数据来源的站点。

所述的方法，其中步骤2按如下方式进行：从步骤1中所选气象站点中获取气象站地理信息和气象数据，包括气象站海拔、气象站经纬度、日最高气温、日最低气温、高度为2m处的平均风速、日最高湿度、日最低湿度等，气象数据的时间长度应大于两年。

所述的方法，其中步骤3按如下方式进行：计算参考作物蒸发蒸腾量的标准值，采用Penman–Monteith公式进行计算，具体表达式为：

式中，ET₀为草坪参考作物蒸散量，mm/d；R_n为植被表面净辐射量， MJ/m²d；G为土壤热通量MJ/m²d；Δ为饱和水汽压与温度关系曲线的斜率，kPa/℃；γ为湿度计常数，kPa/℃；T为空气平均温度，℃；u₂为在地面以上2m高处的风速，m/s；e_s为空气饱和水汽压，kPa；e_a为空气实际水汽压，kPa。

所述的方法，其中步骤4对气象因子与公式(1)所得到的参考作物蒸发蒸腾量的相关性进行分析，可采用SPSS软件或主成分分析法进行分析，得到与参考作物蒸发蒸腾量相关性较高的气象因子为：最小湿度、平均风速、最低温度和最高温度。

所述的方法，其中步骤5中：