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區域尺度夏玉米生長模擬與灌溉施肥制度優化

  • 作者:編者:王永強|責編:王陳路
  • 出版社:中國農業
  • ISBN:9787109343894
  • 出版日期:2026/01/01
  • 裝幀:平裝
  • 頁數:122
人民幣:RMB 58 元      售價:
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內容大鋼
    本書依托區域尺度夏玉米生長模擬與灌溉施肥制度優化的系列研究成果編寫而成。全書系統梳理、闡述了四個方面的研究成果:第一,基於田塊尺度試驗數據,分析不同水肥處理條件下作物模型參數的敏感性,並對模型進行校準和驗證,以提高模擬精度;第二,利用遙感數據提取夏玉米種植區,並基於光學與微波遙感數據,採用機器學習方法估算葉面積指數,為作物模型同化提供高質量的輸入數據;第三,結合數據同化方法,通過遙感數據優化作物模型的品種參數,並利用智能優化演算法構建區域尺度的灌溉施肥管理策略;第四,基於空間聚類方法,探索區域尺度作物品種參數和播種日期的空間分佈特徵,並優化灌溉施肥制度,以提高水肥資源的利用效率。

作者介紹
編者:王永強|責編:王陳路
    王永強,西北農林科技大學工學博士。現任內蒙古農業大學農學院講師、碩士生導師。主講本科生課程作物表型組學、遙感圖像解譯、Python程序設計與應用等。主要從事作物生理生態、農業生態系統模擬和灌溉節水理論等方面的研究。主持內蒙古自然科學青年基金、內蒙古自治區引進高層次人才科研支持等項目,以第一作者發表SCI論文10篇。

目錄
前言
1  緒論
  1.1  研究背景及意義
  1.2  國內外研究進展
    1.2.1  灌溉施肥制度研究進展
    1.2.2  作物模型應用研究進展
    1.2.3  作物模型參數敏感性分析研究進展
    1.2.4  作物模型與遙感數據同化研究進展
  1.3  存在的問題
  1.4  研究內容
  1.5  技術路線
2  研究區概況與研究方法
  2.1  研究區概況
    2.1.1  研究區簡況
    2.1.2  氣候特徵
    2.1.3  土壤特性
    2.1.4  灌溉條件
  2.2  試驗方法
    2.2.1  田塊尺度試驗
    2.2.2  汾渭平原代表點觀測和取樣
  2.3  DSSAT-CERES-Maize作物模型
    2.3.1  CERES-Maize作物模型基本原理
    2.3.2  CERES-Maize作物模型數據集
  2.4  遙感數據獲取與處理
  2.5  數據處理工具與統計指標
3  不同水肥處理條件下田塊尺度作物模型參數敏感性分析與校準
  3.1  作物模型參數敏感性分析
    3.1.1  用於敏感性分析的作物模型輸入參數和輸出響應變數
    3.1.2  EFAST方法原理與敏感性分析方法
    3.1.3  作物模型參數對生長過程變數的敏感性
    3.1.4  作物模型參數對產量和最大生物量的敏感性
    3.1.5  敏感參數集的確定
  3.2  田塊尺度作物模型的校準和驗證
    3.2.1  作物模型校準方法
    3.2.2  作物模型校準結果
    3.2.3  作物模型驗證結果
  3.3  研究結果的分析與討論
    3.3.1  作物模型參數對生長過程變數的敏感性
    3.3.2  作物模型參數對產量和最大生物量的敏感性
    3.3.3  田塊尺度作物模型校準和驗證
  3.4  本章小結
4  基於遙感數據的夏玉米種植區提取和葉面積指數估算
  4.1  基於光學遙感數據的區域夏玉米種植區提取
    4.1.1  地面數據集獲取
    4.1.2  分類特徵獲取
    4.1.3  隨機森林分類器構建
    4.1.4  夏玉米種植區提取結果
  4.2  基於機器學習和微波遙感數據的區域夏玉米葉面積指數估算
    4.2.1  後向散射信號與葉面積指數的相關性分析
    4.2.2  基於支持向量回歸構建葉面積指數估算模型

    4.2.3  基於隨機森林構建葉面積指數估算模型
    4.2.4  兩種葉面積指數估算模型精度評估
  4.3  基於支持向量機估算模型的葉面積指數時空特徵
  4.4  研究結果的分析與討論
  4.5  本章小結
5  基於數據同化的區域尺度作物模型品種參數遙感反演與灌溉制度優化
  5.1  基於遙感的葉面積指數和作物模型同化的品種參數反演
    5.1.1  SCE-UA同化演算法原理
    5.1.2  區域尺度作物模型品種參數反演方案
    5.1.3  區域尺度作物模型精度評價
  5.2  區域夏玉米灌溉制度優化
    5.2.1  典型水文年劃分
    5.2.2  灌溉制度多目標優化模型構建
    5.2.3  灌溉制度多目標優化決策方法
    5.2.4  灌溉制度優化結果分析
    5.2.5  灌溉制度優化效果分析
  5.3  研究結果的分析與討論
  5.4  本章小結
6  基於空間聚類的作物模型區域品種參數和播種日期遙感反演與灌溉施肥制度優化
  6.1  基於空間聚類的作物模型品種參數和播種日期遙感反演方法
    6.1.1  整個研究區域採用代表性參數的反演方法
    6.1.2  各子區採用代表性參數的反演方法
    6.1.3  考慮作物品種參數和播期聚類的參數反演方法
    6.1.4  考慮作物品種參數、播期和地理位置聚類的參數反演方法
  6.2  不同反演方法所得作物品種參數和播種日期結果與分析
    6.2.1  品種參數和播種日期的確定結果與分析
    6.2.2  品種參數和播種日期精度評價
  6.3  基於四種反演方法的區域灌溉施肥制度優化
    6.3.1  典型水文年劃分
    6.3.2  灌溉施肥制度優化模型構建
    6.3.3  不同灌溉施肥制度比較
    6.3.4  不同灌溉施肥制度效果的精度評價
    6.3.5  最優灌溉施肥制度的確定
  6.4  研究結果的分析與討論
    6.4.1  四種品種參數和播種日期反演方法比較
    6.4.2  基於不同方法的灌溉施肥制度比較
  6.5  本章小結
7  研究結論與今後需進一步研究的問題
  7.1  主要結論
  7.2  主要創新點
  7.3  需進一步研究和探討的問題
參考文獻

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