基于SWAP-IES作物同化模型的宁夏玉米产量模拟

S24; 作物长势和田间水分预测对于农业精准管理至关重要.为准确模拟宁夏玉米产量,利用2019-2020年田间观测数据,整合SWAP(soil-water-atmosphere-plant)模型和迭代集成平滑算法(iterative ensemble smoother,IES)构建了适用于宁夏干旱地区玉米的SWAP-IES作物同化模型.比较了同化叶面积指数(leaf area index,LAI)、土壤含水率(soil water content,SW)及其组合对宁夏干旱地区玉米种植区土壤含水率模拟和产量估算的影响.研究结果表明,当同时同化LAI和SW数据时,土壤含水率模拟的决定系数(R2)显...

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Published in节水灌溉 no. 12; pp. 47 - 54
Main Authors 李赛驹, 金建新, 丁一民, 孙伯颜, 孙振源, 朱磊
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 宁夏大学土木与水利工程学院,银川 750021 10.12.2024
宁夏农林科学院农业资源与环境研究所,银川 750002
宁夏回族自治区黄河水联网数字治水重点实验室,银川 750021%宁夏大学土木与水利工程学院,银川 750021
宁夏回族自治区黄河水联网数字治水重点实验室,银川 750021
Subjects
yield estimates
玉米
生长模拟
SWAP-IES system
SWAP-IES作物同化模型
growth simulation
产量估测
summer maize
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ISSN1007-4929
DOI10.12396/jsgg.2024267

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Summary:S24; 作物长势和田间水分预测对于农业精准管理至关重要.为准确模拟宁夏玉米产量,利用2019-2020年田间观测数据,整合SWAP(soil-water-atmosphere-plant)模型和迭代集成平滑算法(iterative ensemble smoother,IES)构建了适用于宁夏干旱地区玉米的SWAP-IES作物同化模型.比较了同化叶面积指数(leaf area index,LAI)、土壤含水率(soil water content,SW)及其组合对宁夏干旱地区玉米种植区土壤含水率模拟和产量估算的影响.研究结果表明,当同时同化LAI和SW数据时,土壤含水率模拟的决定系数(R2)显著提升,从初始时的-0.07增加到0.71.这表明,将LAI和SW数据同时纳入模型显著增强了模型预测土壤含水率的准确性.而同时同化LAI和SW相比仅同化LAI或SW能更好的模拟土壤含水率,这表明2个观测变量之间并不是孤立的,二者的耦合能更好地提升模型的模拟精度.同时同化LAI和SW时估产精度最高,RMSE降低到914.113 kg/hm2,显著低于其他情景.说明所构建的SWAP-IES玉米同化模型,在同时同化LAI和SW的情况下,可以准确模拟土壤含水率变化过程和玉米产量,为干旱地区农田灌溉优化和玉米估产提供参考.
ISSN:1007-4929
DOI:10.12396/jsgg.2024267