作物发育模式重构及基于甘蔗的模拟检验

发育进程是作物的生理年龄,发育模式是作物生长模型的时间指针。但目前的发育模式只关注某时段（日）气象条件对作物发育的影响,其准确率也难以满足作物生长模拟的需求。根据作物发育速率不仅与气象条件有关、还与其所处发育期有关的理论假设,重构发育进程模式,并利用1980—2019年我国甘蔗发育实测数据进行模式适应性分析,比较传统模式与重构模式的模拟能力。结果表明:重构模式中,发育单位日序模式和温度日序模式对甘蔗发育进程的适应性均较好,尤其在后期温度不断降低的发育进程以及低温年型的模拟中,其适应能力明显优于传统模式。重构及传统模式模拟能力从强到弱依次为发育单位日序模式、温度日序模式、响应适应模式、发育单位模式、发育单位温度修正模式、热量单位模式,均方根误差计算的模拟能力值依次为4.3,3.9,3.7,3.3,3.0,2.8。     

基于3种遥感指数的东北春玉米干旱识别对比

以东北春玉米为研究对象,探究利用植被光合特性的日光诱导叶绿素荧光(solar-induced chlorophyll fluorescence,SIF)指数、近红外-短波红外波段构建的归一化差值水分指数(normalized difference water index,NDWI)和可见光-近红外波段构建的归一化差值植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI)识别东北春玉米干旱的准确度和敏感度。研究发现:SIF指数、NDWI和NDVI对干旱识别准确度均超过80%,其中重度干旱准确度超过94%,且在春玉米苗期表现最佳;3种指数对比可知,SIF指数在春玉米干旱识别的准确度和敏感度方面均最佳,分别为89.27%和81.65%,NDWI敏感度次之,NDVI最差。表明基于光合特性的SIF指数在识别东北春玉米干旱方面优于基于地物光谱特性所构建的植被指数。     

江南华南茶树高温热害等级指标及分布特征

利用1961—2022年江南和华南茶区510个气象站的日最高气温数据和历史茶树高温热害灾情数据,采用灾情反演和K-Means聚类分析方法,构建并验证江南和华南茶区茶树高温热害等级指标,分析茶树高温热害时空分布特征。结果表明:江南和华南茶区茶树轻度、中度、重度高温热害指标为连续14 d日最高气温的滑动平均值T14≥34.5℃的持续日数分别为1～17 d、18～38 d和超过38 d,验证样本完全符合的准确率为73.9%,基本符合的准确率为91.3%;江南和华南茶区茶树高温热害总次数呈波动变化,分别在1999年和1997年达到最低值,并在2021年达到最高值;华南茶区相对于江南茶区高温热害次数更多,尤其是轻度茶树高温热害,且近62年华南茶区茶树高温热害次数增加趋势显著。     

温度对东北草原区亚洲飞蝗孵化的影响

为了阐明东北草原亚洲飞蝗孵化进程与热量条件的关系,利用人工气候箱进行了温度和积温对亚洲飞蝗越冬卵孵化影响的试验研究。结果表明：出蝻数、出蝻率、累积出蝻数、累积出蝻率均随日平均气温升高而增大。日最低温度连续3 d稳定通过25 ℃时,蝗虫开始萌动、孵化;在26.0 ℃左右时孵化最快。低于25.0 ℃时,蝗虫出蝻速率缓慢。25.0 ℃以上有效积温达到11.6 ℃•d,活动积温达到211.6 ℃•d时,蝗卵开始孵化出土。当有效积温增加到20 ℃•d,活动积温320 ℃•d后,孵化速度回落,紧接着达到第二个孵化小高峰,然后孵化过程结束。     

土地利用动态遥感监测数据组织模式研究

遥感技术为土地利用动态调查提供客观、快速的时空信息,但是,目前国内还无有效的方法和模型对遥感监测结果进行组织,从而限制了遥感监测数据应用的深度和广度.本文采用分段编码、分层存储的数据文件组织方式,利用转移矩阵作为变化信息的组织模式,基于SVG(Scalable Vector Graphics)的Path技术提取分层图斑边界,并将图斑的矢量和属性数据整合于CTG(Composite Theme Grid)格式的开放文件中,方便了数据的综合查询,提高了数据的使用广度和深度.     

陆地植被二氧化碳通量尺度扩展研究进展

定量的估计陆地植被的光合作用,是估算作物产量和净初级生产力的基础。简要介绍了当前国内外CO2通量观测研究的方法以及与尺度问题有关的一些地学问题,重点阐述了陆地植被气孔导度模型和光合作用模型的尺度扩展以及尺度转化方法,总结了从植被叶片尺度到冠层尺度的4种尺度扩展模型(大叶模型、多层模型、两片大叶模型以及多层—两片大叶模型)以及从冠层尺度到群落尺度的尺度扩展方法,并对上述模型和方法的适用范围、应用优势以及存在的问题等进行了分析和讨论,指出对不同的研究对象,选择合适尺度的模型和参数是研究成败的关键。     

叶片非朗伯特性影响冠层辐射分布的辐射度模型模拟与分析

在大量的植被冠层遥感模型中,辐射度模型作为一种计算机模拟模型具有很多优点,它对理解植被—辐射相互作用过程和研究植被冠层辐射机理具有重要的理论价值。传统的辐射度模型假设冠层内叶片为朗伯体。但随着对叶片特性的深入研究发现,叶片的反射特性不能单纯的看成是理想漫反射过程。为了消除传统辐射度模型的朗伯假设,完善辐射度模型,本文利用Phong光照模型模拟叶片表面非朗伯(镜面反射)部分的分布特性,在基于真实结构冠层场景的辐射度模型(RGM)的基础上,增加了叶片镜面反射分量的计算。文中以玉米冠层为例,比较并分析了叶片的镜面反射分量对冠层辐射分布的影响。最后,从辐射度模型原理出发,进一步推导得出了计算冠层镜面反射分量的辐射度公式,从理论上证明了在可见光—近红外区的冠层镜面反射分量与波长无关。本文使用的方法具有简单、易于实现的特点。经过扩展后的辐射度模型既保留了传统辐射度模型的优点,又增加了该模型的功能和模拟范围。     

中国北方苹果干旱等级指标构建及危险性评价

以中国北方苹果主产区为研究对象,利用1981-2018年气象资料、1981-2017年苹果干旱灾情历史资料和发育期资料,在构建干旱指数(D1)的基础上,以历史灾情反演、灾害样本重建和历史灾害过程解析为主线,采用独立样本T检验、Kolmogorov-Smirnov(K-S)检验、累积概率反函数值等方法,构建适用于中国北方...