结合WOFOST模型与遥感的玉米估产及干旱评估开题报告
2022-01-11 16:04:42
全文总字数:7869字
1. 研究目的与意义及国内外研究现状
玉米是世界三大粮食作物之一,就全球而言,中国是仅次于美国的第二大玉米生产国及第二大玉米消费国。就国内而言,自2012年以来,玉米超过稻谷成为中国第一大主粮作物,玉米既是中国产量最高的粮食作物又是中国贸易量最大的粮食作物[1]。因此,保障玉米生产安全对保障国家粮食安全具有重要战略意义。然而,在当今全球气候变暖,极端天气事件增加的背景下,农业干旱灾害频发,干旱已成为世界范围内玉米生产的制约因素,造成玉米产量降低品质下降。在这种条件下,实时监测玉米长势、及时准确预报产量,了解干旱对玉米生产的影响,对玉米干旱进行评估具有十分重大的意义。
现代社会进行农作物长势监测和产量预报主要有两种手段,一是基于单点观测的作物生长模型模拟,二是区域尺度上的遥感监测估产。作物生长模型综合了大气、土壤、作物遗传特性和田间管理等因素对作物生产的影响, 能较好地反映作物与土壤、大气之间能量、物质交换的机理,克服了传统的作物—天气统计模型的缺点,是一种面向过程、机理性很强的动态模型[2]。但其只适合于单点模拟,发展到区域应用时,模型中一些宏观资料的获取和参数的区域化方面存在很多困难。遥感能宏观、大范围监测作物生长,具有快速、准确监测作物生长的特点,并且,随着我国遥感技术的不断发展,其监测精度将进一步提高,还具有提高估产能力的潜能。但是遥感估产常常受卫星分辨率、时相等因素的影响,且遥感信息大多反映的只是地表或作物群体表面瞬间物理状况而作物生长发育和产量形成、个体与群体生长发育状况的关系、作物与气候土壤环境的相互作用等等自有其内在机制,通过遥感手段目前尚难以揭示,遥感估产所用的模型基本上仍为静态的统计模型,缺乏普适性和动态性[3]。
作物生长模型模拟和遥感技术在作物监测和估产方面各有千秋也各有不足,将两者结合起来,各取所长,一方面能利用遥感技术反映作物生长的宏观状况,另一方面通过调节作物模型的环境因素可以更客观地模拟作物生长过程,揭示作物生长本质,从而发挥作物模型与遥感技术的互补性,实现机理性和区域性相结合的动态监测评估,提高区域尺度上作物长势监测和产量估测的精准度。
2. 研究的基本内容
本文以玉米叶面积指数lai为结合点,采用作物模型与遥感结合的技术路线,融合作物模型和遥感信息的优势,实现由点及面的区域玉米生长模拟和估产,进行玉米干旱评估。
主要研究内容包括:
(1)wofost模型的本地化调试
3. 实施方案、进度安排及预期效果
实施方案及进度安排:(1)2018年1月下旬,确定论文题目,提交任务书;(2)2018年2月,搜集阅读相关文献,提交开题报告,确定要翻译的英文文献;(3)2018年3月,翻译英文文献,确定论文思路,搜集所需各项数据;(4)2018年4月上旬,对数据进行初步处理、分析及图表绘制;
(5)2018年4月中下旬,对处理完的数据,图表按论文标准进行修改,完成论文初稿;(6)2018年5月,修改论文及定稿。预期效果:
毕业论文有创新之处,整体逻辑严谨,数据处理正确,图表绘制规范,语言表达清晰流畅。了解遥感信息和作物模型相结合的作物生产评估方法,能够熟悉运用wofost、envi等软件,对wofost模型进行适应性调整,探索应用遥感信息的区域性作物模拟的方法并能进行模拟研究,使之能用于区域性玉米干旱的评估,为指导玉米生产,防灾减灾提供一定参考价值。
4. 参考文献
[1] 陈叶盛,潘华斌.中国玉米进出口形势展望[j].农业展望,2016,1206:59-65.
[2] 施俊怡.基于遥感与oryza2000模型结合的重庆水稻生长模拟方法研究[d].南京信息工程大学,2014