申请/专利权人：长江水利委员会长江科学院

申请日：2024-03-05

公开（公告）日：2024-05-17

公开（公告）号：CN117828906B

主分类号：G06F30/20

分类号：G06F30/20

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.05.17#授权;2024.04.23#实质审查的生效;2024.04.05#公开

摘要：本申请涉及一种基于作物生长模型的干旱传递过程模拟方法、系统及介质，方法包括以下具体步骤：建立作物生长模型；构建历年作物生育期内逐旬气象干旱指数；对作物生育期内的每一旬，结合气象干旱等级划分原则，分别选取无旱、轻旱、中旱、重旱、特旱五种气象干旱条件下的典型旬；模拟逐日作物潜在蒸散量和实际蒸散量；根据作物干旱等级划分原则，判别作物干旱状况；采用变异水平条形图，描绘不同气象干旱情景下作物干旱状况的动态变化过程，直观展示气象干旱向作物干旱传递的物理过程。本申请能够模拟并直观展示气象干旱向作物干旱传递的物理过程，可为揭示气象干旱向作物干旱传递机制及其影响因素提供支撑。

主权项：1.一种基于作物生长模型的干旱传递过程模拟方法，其特征在于，包括以下具体步骤：步骤1，根据作物种类，通过实地调研或者文献查阅获取作物参数、土壤参数和田间管理参数，建立作物生长模型；步骤2，选取标准化降水蒸散指数SPEI，采用气象站点长序列气象数据，构建历年作物生育期内逐旬气象干旱指数；步骤3，对作物生育期内的每一旬，结合气象干旱等级划分原则，分别选取无旱、轻旱、中旱、重旱、特旱五种气象干旱条件下的典型旬；步骤4，设定不同气象干旱情景，以典型旬的气象数据作为输入，驱动作物生长模型，模拟逐日作物潜在蒸散量和实际蒸散量；步骤5，选取水分胁迫指数CWSI，构建每种情景下作物生育期内逐旬作物干旱指数，根据作物干旱等级划分原则，判别作物干旱状况；步骤6，采用变异水平条形图，描绘不同气象干旱情景下作物干旱状况的动态变化过程，直观展示气象干旱向作物干旱传递的物理过程；所述步骤3中选取不同气象干旱条件下的典型旬，其方法为，结合基于SPEI指数的气象干旱等级划分原则，对作物生育期内的任意旬，根据步骤2计算得到的该旬历年气象干旱指数，选取SPEI值最接近0的旬作为无旱条件下的典型旬，选取SPEI值最接近-0.75的旬作为轻旱条件下的典型旬，选取SPEI值最接近-1.25的旬作为中旱条件下的典型旬，选取SPEI值最接近-1.75的旬作为重旱条件下的典型旬，选取SPEI值最接近-2.25的旬作为特旱条件下的典型旬；所述步骤4中设置不同气象干旱情景，其方法为，假设作物的生长阶段共涉及N旬，分别表示为第1旬、第2旬、第N旬，为了模拟气象干旱向作物干旱传递的物理过程，设置如下两类共计2N-2种方案，①演变过程模拟的方案设置，为模拟不同等级气象干旱条件下，随着气象干旱的持续和解除，作物干旱的发生、发展、持续、缓解与解除等演变过程，设置N-1种模拟方案，其中方案1，第1旬为干旱条件，第2旬至第N旬为无旱条件；方案2，第1旬和第2旬为干旱条件，第3旬至第N旬为无旱条件；方案3，第1旬至第3旬为干旱条件，第4旬至第N旬为无旱条件；以此类推，方案N-1，第1旬至第N-1旬为干旱条件，第N旬均为无旱条件，②传递条件模拟的方案设置，为模拟不同等级气象干旱条件下，作物不同生育阶段干旱发生的临界条件，探究不同生育阶段诱发作物干旱的气象干旱等级，同样设置N-1种模拟方案，其中方案N，第1旬至N-1旬为无旱条件，第N旬为干旱条件；方案N+1，第1旬至第N-2旬为无旱条件，第N-1旬和第N旬为干旱条件；方案N+2，第1旬至第N-3旬为无旱条件，第N-2旬至第N旬为干旱条件；以此类推，方案2N-2，第1旬无旱条件，第2旬至第N旬均为干旱条件，每种方案下，干旱条件包括轻旱、中旱、重旱和特旱四种等级，共有8N-8种气象干旱情景；所述步骤5中构建逐旬作物干旱指数并判别作物干旱状况，其方法为，①构建作物干旱指数，根据不同气象干旱情景下作物生长模型模拟得到的逐日实际蒸散量和潜在蒸散量，以旬为时间尺度进行求和，并采用下式计算逐旬水分胁迫指数CWSI： ，式中，表示第k个气象干旱情景下第i旬的作物水分胁迫指数；第k个气象干旱情景下第i旬的作物实际蒸散量；表示第k个气象干旱情景下第i旬的作物潜在蒸散量；②识别作物干旱状况，基于CWSI的作物干旱等级划分原则为：若0CWSI≤0.3，表示作物处于无旱状况；0.3CWSI≤0.4，表示作物处于轻旱状况；0.4CWSI≤0.5，表示作物处于中旱状况；0.5CWSI≤0.6，表示作物处于重旱状况；0.6CWSI，表示作物处于特旱状况，根据构建的作物干旱指数，结合作物干旱等级划分原则，识别每种气象干旱情景下逐旬作物干旱状况。

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权利要求：

百度查询： 长江水利委员会长江科学院 基于作物生长模型的干旱传递过程模拟方法、系统及介质

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