遙感數(shù)據(jù)與作物模型同化的冬小麥估產(chǎn)研究.pdf

1、小麥?zhǔn)侨蚍植甲顝V、產(chǎn)量最高的糧食作物，江蘇省由于其良好的地形與氣候條件成為我國南方冬小麥主要種植區(qū)之一。準(zhǔn)確獲得江蘇省冬小麥生產(chǎn)信息，對冬小麥進(jìn)行有效估產(chǎn)有著十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　本研究通過PCSE/WOFOST作物生長模型準(zhǔn)確模擬了冬小麥的發(fā)育階段，并基于中分辨率遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)，依次在單點(diǎn)和區(qū)域尺度展開基于集合卡爾曼濾波方法的遙感數(shù)據(jù)與作物模型同化研究。最后對同化結(jié)果進(jìn)行分析與評價(jià)，為農(nóng)業(yè)估產(chǎn)提供依據(jù)。主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下

2、:
　　(1)通過收集常規(guī)氣象站的氣象數(shù)據(jù)和農(nóng)業(yè)氣象試驗(yàn)站的作物、土壤數(shù)據(jù)，結(jié)合FSEOPT優(yōu)化方法與前人研究成果，實(shí)現(xiàn)模型參數(shù)本地化，使得模型模擬符合研究區(qū)作物生長發(fā)育規(guī)律。單點(diǎn)開花期與成熟期模擬的均方根誤差分別為2.80d和3.48d，參數(shù)調(diào)整后的模型能較為準(zhǔn)確地模擬出冬小麥的主要發(fā)育期。
　　(2)開展單點(diǎn)尺度遙感數(shù)據(jù)與作物模型同化研究。以興化站為研究對象，通過集合卡爾曼濾波方法同化遙感數(shù)據(jù)與作物模型實(shí)現(xiàn)冬小麥估產(chǎn)。對

3、MODIS影像數(shù)據(jù)依次進(jìn)行預(yù)處理、濾波、雙Logistic曲線擬合得到校正葉面積指數(shù)。選擇葉面積指數(shù)作為同化狀態(tài)變量，討論不同步長和集合大小對同化結(jié)果的影響，確定其應(yīng)用的可能性。
　　(3)在單點(diǎn)同化基礎(chǔ)上開展區(qū)域尺度同化研究。用反距離權(quán)重插值法對氣象數(shù)據(jù)進(jìn)行空間插值，并對研究區(qū)內(nèi)的像元點(diǎn)進(jìn)行逐一模擬，最后用統(tǒng)計(jì)產(chǎn)量進(jìn)行驗(yàn)證，同化后產(chǎn)量均方根誤差從1881.68kg/ha下降到458.28kg/ha。結(jié)果表明，遙感數(shù)據(jù)與作物模型同