冯禹
- 作品数：36 被引量：349H指数：12
- 供职机构：四川大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家科技支撑计划中央高校基本科研业务费专项资金更多>>
- 相关领域：农业科学天文地球水利工程自动化与计算机技术更多>>
- 基于极限学习机的参考作物蒸散量预测模型被引量：54
- 2015年
- 为实现气象资料缺乏情况下参考作物蒸散量(reference crop evapotranspiration,ET0)高精度预测,以气象因子的不同组合为输入参数,利用FAO-56 Penman-Monteith公式计算的ET0作为预测标准值建立基于极限学习机(extreme learning machine,ELM)的ET0预测模型。选取川中丘陵区7个气象站点1963-2012年逐日气象资料进行模型训练与测试,并将模拟结果同Hargreaves、Priestley-Taylor、Makkink及Irmark-Allen等4种常用模型进行对比。结果表明:ELM模型能很好地反映气象因子同ET0间复杂的非线性关系,且模拟精度较高;基于最高和最低温度的ELM模型模拟精度(均方根误差和模型效率系数分别为0.504 mm/d和0.827)高于Hargreaves模型(均方根误差和模型有效系数分别为0.692 mm/d和0.741);基于最高、最低温度和辐射的ELM模型模拟精度(均方根误差和模型有效系数分别为0.291 mm/d和0.938)明显高于Priestley-Taylor(均方根误差和模型有效系数分别为0.467 mm/d和0.823)、Makkink(均方根误差和模型有效系数分别为0.540 mm/d和0.800)和Irmark-Allen模型(均方根误差和模型有效系数分别为0.880 mm/d和0.623)。因此基于最高、最低温度和辐射的ELM模型可以作为气象资料缺乏情况下川中丘陵区ET0计算的推荐模型。该研究可为川中丘陵区气象资料缺乏情境下ET0精确计算提供科学依据。
- 冯禹崔宁博龚道枝龚道枝魏新平
- 关键词：蒸散作物极限学习机参考作物蒸散量川中丘陵区
- 中国西南五省参考作物蒸散量时空变化分析被引量：13
- 2016年
- 为深入了解中国西南5省ET0演变规律,利用1954—2013年广西、重庆、云南、贵州、四川5个省市119个站点逐日地面气象资料,采用FAO-56推荐的Penman-Monteith公式计算各站点逐日ET0,并使用Mann-Kendall检验、Morlet小波分析和GIS反距离加权插值定量分析ET0时空变化特征。结果表明,1954—2013年西南5省ET0多年平均值为855 mm,波动范围为819~901 mm,年均ET0总体呈下降趋势（倾向率为-1.5 mm/10 a）,在春、夏、秋、冬季也均呈下降趋势（倾向率分别为-0.4、-0.7、-0.3、-0.1 mm/10a）,分别占全年的26.7%、46.7%、20%、6.6%;西南5省ET0多年平均值分别以26 a、12 a、5 a为第1、第2、第3周期进行“增大-减小”交替变化;1954—2013年,西南5省年均ET0空间分布总体表现为南部大于北部,云贵高原西部和广西地区明显大于四川盆地和云贵高原东部,四川盆地相对最小,川西高原南部和云贵高原东部地区相对最大;西南5省ET0在春、夏、秋、冬季空间分布较高值区分别为云贵高原西部、四川盆地和云贵高原东部、广西地区、云贵高原西部,较低值区分别为四川盆地、云贵高原西部、四川盆地和川西高原东北部、四川盆地和广西地区。
- 张青雯崔宁博冯禹龚道枝胡笑涛
- 关键词：参考作物蒸散量MANN-KENDALL检验MORLET小波分析GIS
- 温室苦瓜耗水规律及作物系数研究被引量：7
- 2014年
- 对耗水规律的研究是优化设施蔬菜灌溉制度、充分挖掘蔬菜种植节水潜力的基础。本研究通过温室小区软管浇灌试验结合气象数据并利用数理分析方法研究温室苦瓜耗水规律。结果表明:苦瓜全生育期耗水量为310.49mm,平均日耗水强度为2.33mm;苗期、花期、幼果期和采收期的平均日耗水强度分别为0.68、2.39、3.63和2.25mm;苦瓜作物系数与耗水模数均呈现先增加后减小的趋势,作物系数在苗期、花期、幼果期和采收期分别为0.54、1.53、2.90和2.64,相应阶段的耗水模数分别为6.54%、19.23%、46.74%和27.49%。结合各生育期耗水量、耗水强度、耗水模数,各生育期耗水强度由大到小排序依次为幼果期>花期>采收期>苗期,幼果期为苦瓜需水关键期,在灌溉管理中应首先保证幼果期灌水。本研究初步揭示了设施环境下苦瓜耗水规律,为其灌溉制度的科学制定提供了理论依据。
- 耿琳王甫崔宁博张宽地王君勤冯禹
- 关键词：温室苦瓜耗水强度作物系数
- 基于双作物系数的旱作玉米田蒸散估算与验证被引量：11
- 2017年
- 农田蒸散(ET)准确估算与区分对理解土壤-植物-大气连续系统水分传输动力学过程和调控机制具有重要意义。本研究基于FAO-56 Penman-Monteith(PM)模型计算参考作物蒸散量(ET0),运用双作物系数法计算黄土高原东部地区旱作玉米田2011-2012年蒸散(ETFAO),以同期涡度相关系统实测值(ETEC)作为标准值对双作物系数法计算结果进行评价,并将玉米田ET区分为土壤蒸发和作物蒸腾。结果表明:2011年春玉米生长季ET0、ETEC和ETFAO分别为628、400.3和492.7mm,双作物系数法RMSE、AAE和R^2分别为0.864mm·d^(-1)、0.678mm·d^(-1)和0.755,且R^2达极显著水平(P<0.01);2012年三者分别为553、372.6和441.4mm,RMSE、AAE和R^2分别为0.676mm·d^(-1)、0.693mm·d^(-1)和0.781,R^2亦达极显著水平(P<0.01),说明双作物系数法在该地区模拟旱作春玉米ET有较高的精度。基于双作物系数法对ET进行区分表明,2011年全生育期土壤蒸发和作物蒸腾分别占ET的36.4%和63.6%;2012年分别占ET的31.7%和68.3%,说明旱作春玉米田ET主要来自春玉米蒸腾。
- 冯禹龚道枝王罕博郝卫平梅旭荣崔宁博
- 关键词：玉米双作物系数法蒸散
- 基于改进Makkink模型的四川盆地参考作物蒸散量估算被引量：6
- 2021年
- 为了有效提高四川盆地参考作物蒸散量ET0的预报精度,选取四川盆地16个代表性气象站点1961—2019年逐日气象数据,基于差分进化算法(DE)对辐射模型的经验参数校准改进Makkink模型并估算四川盆地ET0,在日、月尺度上对改进的Makkink模型(M1—M6)和Jennsen-Haise(JH)及Irmak(IK)模型评价.结果表明:在日尺度上,改进的Makkink(M1—M6)模型(R2为0.77~0.87)模拟结果比JH和IK模型(R2为0.74~0.76)更精确,改进的Makkink模型中,M4模型估算精度最高,综合性指标GPI中位数为1.05;在月尺度上,改进的Makkink模型模拟结果(误差为3.59~15.71 mm/月)也优于JH和IK模型(误差为6.84~25.31 mm/月),其中M4模型估算精度最佳,综合性指标GPI为1.72.总体而言,推荐以温度和相对湿度作为输入数据的M4模型模拟四川盆地ET0.
- 吴宗俊崔宁博胡笑涛龚道枝王耀生冯禹邢立文朱彬邹清垚
- 关键词：参考作物蒸散量优化算法四川盆地
- 基于遗传算法优化神经网络的参考作物蒸散量预测模型被引量：22
- 2014年
- 为实现气象资料缺乏情况下参考作物蒸散量(ET0)的精确模拟,利用川中丘陵区3个气象站点1999-2013年的逐日气象资料作为输入量,以FAO-56 Penman-Monteith模型计算的ET0作为标准值,建立基于遗传算法优化神经网络的ET0模拟模型(GA-BPNN),并将其模拟结果同Hargreaves、Mc Cloud、Priestley-Taylor和Makkink等4种常用ET0计算模型的计算结果进行对比。结果表明:GA-BPNN模型能够很好地反映ET0同气象因素之间的非线性关系,模拟精度较高;当基于温度资料模拟ET0时,GA-BPNN模型模拟精度高于Hargreaves和Mc Cloud模型;当基于温度和辐射资料时,GA-BPNN模型模拟精度明显高于Priestley-Taylor和Makkink模型。因此GA-BPNN模型可以作为气象资料缺乏情况下川中丘陵区ET0模拟的推荐模型。
- 冯禹王守光崔宁博赵璐
- 关键词：参考作物蒸散量神经网络遗传算法川中丘陵区
- 川中丘陵区参考作物蒸散量时空变化特征与成因分析被引量：61
- 2014年
- 为深入认识川中丘陵区参考作物蒸散量(reference crop evapotranspiration,ET0)变化特征,使用联合国粮农组织1998年推荐的Penman-Monteith公式计算川中丘陵区13个气象站点近52 a(1961-2012年)的逐日ET0,利用GIS克里金插值法和Mann-Kendall趋势检验法分析川中丘陵区ET0时空变化特征;在此基础上,使用基于通径分析原理的指标敏感性分析方法研究ET0的变化成因。结果表明:近52 a来川中丘陵区ET0年际间整体下降明显,ET0年内变化呈单峰曲线,主要集中在每年3-10月,占全年ET0的85.82%;ET0空间分布整体上呈现自东北、东南向中部递减趋势;在指标敏感性分析中,分别去掉日照时数(n)、风速(u2)、相对湿度(relative humidity,RH)和温度(T)后,剩余3个气象因子对回归方程估测可靠程度(E)由0.89分别降为0.596、0.81、0.84和0.88,表明ET0对n最为敏感,其次为u2、RH和T。因此,日照时数和风速是引起川中丘陵区ET0变化的最主要气象因子,相对湿度次之,温度对ET0的影响最小。当使用各季度平均温度代替逐日温度计算ET0时,各季度估算结果同实际计算结果间决定系数分别达到了0.93、0.97、0.96和0.94,表明估算精度较高,因此在资料缺乏情况下可以使用各季度平均温度替代温度计算ET0。该研究可为川中丘陵区的农田水分管理提供科学依据。
- 冯禹崔宁博魏新平赵璐王君勤
- 关键词：蒸散农作物水分管理川中丘陵区参考作物蒸散量通径分析
- 近53 a长江流域气温的时空变化特征分析被引量：12
- 2016年
- 根据长江流域108个气象站点1961―2013年逐日气象观测资料,计算最高温度（Tmax）、最低温度（Tmin）、平均温度（Tmean）等气象因子的倾向率,通过Mann-Kendall突变检验（MK检验）和ArcGIS反距离权重插值法定量分析其年、季及主要作物生长季时空变化特征。结果表明：近53 a长江流域Tmax、Tmin、Tmean年值分别在19.1~21.0、10.2~11.7和14.7~16.4℃间变化,年尺度上分别呈现0.150、0.221、0.186℃/10 a的上升趋势,均在20世纪90年代出现了突发性上升;同时,Tmax、Tmin、Tmean均呈现夏季上升趋势最弱（0.069、0.161、0.115℃/10 a）,Tmax、Tmean春季上升趋势最明显（0.218、0.216℃/10 a）,Tmin冬季上升趋势最明显（0.294℃/10 a）;空间上,Tmax、Tmin、Tmean均呈现由东南部向西部、北部递减的规律,Tmax年值有17.6%、18.5%的站点升幅分别达显著（P〈0.05）、极显著水平（P〈0.01）,Tmin年值有7.4%、78.7%的站点升幅分别达显著（P〈0.05）、极显著水平（P〈0.01）,Tmean年值有16.7%、63.9%的站点升幅分别达显著（P〈0.05）、极显著水平（P〈0.01）;Tmax、Tmean倾向率的空间分布仅夏、冬2季相似,其他季节间差异明显,Tmin倾向率的空间分布的季节差异较小,均表现为东、西部较大,中部较小的规律。研究结果对于未来长江流域农业水资源管理与种植制度优化适应气候变化具有重要参考价值。
- 钟晨晨崔宁博谭畅冯禹
- 关键词：长江流域气温MANN-KENDALL检验气候倾向率
- 基于气象资料的日辐射模型在中国西北地区适用性评价被引量：12
- 2018年
- 地表总辐射(Rs)是作物生长模型率定、蒸散量估算、灌溉制度制定和太阳能资源利用的重要基础数据。为有效提高辐射资源利用率,该文基于中国西北地区10个气象站点1993-2016年气象数据对9种不同日辐射模型进行适用性评价。采用非线性回归分析法对Bristow-Campbell(B-C)模型进行参数属地化修正,得到B-C校正模型。模型适用性评价结果表明:9种模型在西北地区的辐射模拟值和实测值均呈极显著相关(P<0.01);基于日照时数的日辐射模型(?ngstr?m-Prescott、Ogelman、Bahel、Louche、Almorox-Hontoria、Glower-Mc Culloch,其R2介于0.875~0.954)计算精度高于基于温度的模型(Hargreaves-Samani、Annandale、Bristow-Campbell,其R2介于0.652~0.813);其中基于日照时数的模型中Bahel模型精度最高,其次是Ogelman和Glower-Mc Culloch模型,其RMSE分别为2.282、2.309和2.313 MJ/(m^2·d),n RMSE分别为14.0%、14.2%和14.2%,MAE分别为1.666、1.701和1.697 MJ/(m^2·d),Nash-Sutcliffe系数(NS)分别为0.905、0.903和0.902;基于温度的日辐射模型中B-C校正模型精度最高,其RMSE为3.819 MJ/(m^2·d),n RMSE为23.3%,MAE为2.680 MJ/(m^2·d),NS为0.741。因此,西北地区日辐射计算当仅有日照时数资料时推荐使用Bahel模型,当仅有温度资料时推荐使用Bristow-Campbell校正模型。
- 张青雯崔宁博冯禹冯禹贾悦李晨龚道枝
- 关键词：太阳辐射温度日照时数参数率定
- 基于叶面积指数改进双作物系数法估算旱作玉米蒸散被引量：30
- 2016年
- 为准确估算和区分黄土高原旱作春玉米蒸散(evapotranspiration,ET),该文基于实测叶面积指数(leaf area index,LAI)动态估算基础作物系数,利用LAI修正土壤蒸发系数,并基于修正后的双作物系数法估算和区分黄土高原地区旱作春玉米ET,并以2012、2013年寿阳站基于涡度相关系统和微型蒸渗仪实测的春玉米ET和土壤蒸发(soil evaporation)对修正后的双作物系数法的适用性进行评估。结果表明:修正后的双作物系数法能够较为准确的估算春玉米ET,2012年春玉米全生育期ET估算值、实测值分别为365.3、372.6 mm,2013年分别为385.6、369.4 mm;2012年全生育期改进双作物系数法决定系数、均方根误差、模型效率系数和平均绝对误差分别为0.824、0.561 mm/d、0.817和0.449 mm/d,2013分别为0.870、0.381 mm/d、0.871和0.332 mm/d;同时,修正后的双作物系数法可对春玉米各生育期ET进行准确区分,土壤蒸发估算值与实测值有较好的一致性,2012年全生育期估算和实测土壤蒸发分别为0.98和0.99 mm/d,分别占ET的38.12%和37.08%;2013年估算和实测土壤蒸发分别为0.86和0.89 mm/d,分别占ET的33.59%和35.90%。因此,修正后的双作物系数法能够较为准确地估算和区分黄土高原地区旱作春玉米ET。该研究可为黄土高原区农田水分精准管理提供科学指导。
- 冯禹崔宁博龚道枝王罕博郝卫平梅旭荣
- 关键词：作物蒸散黄土高原双作物系数法
