逐日参考作物蒸发蒸腾量预测的偏最小二乘回归模型
2012-10-17王士兰
王士兰,王 斌
(1.黑龙江农垦勘测设计研究院,哈尔滨 150030;2.东北农业大学 水利与建筑学院,哈尔滨 150030)
FAO-56推荐的Penman-Monteith公式 (以下简称P-M公式)计算参考作物蒸发蒸腾量 (ET0)的精度较高,被公认为计算ET0的标准方法[1]。然而,P-M公式需要的气象数据较多,虽然这些数据均为常规气象资料,但我国气象观测资料的实时共享程度并不高,在气象数据不完备时无法直接应用P-M公式;即使在气象数据完备情况下,也只能应用P-M公式计算ET0而不能直接预测ET0,除非公式中涉及的各种气象数据均为预测(报)值,但实际工作中很难同时获得如此众多气象数据的预测 (报)值。
国内外关于ET0的预测模型较多,比较典型的有:Tracy等[2]和 Marino等[3]各自提出的基于时间序列分析的ET0预测模型;罗玉峰等[4]提出了ET0预测的傅立叶级数模型;茆智等[5]提出了预测逐日ET0的方法和指数模型;郭宗楼等[6]提出了ET0灰色预测模型;顾世祥等[7]、霍再林等[8]、崔远来等[9]、徐俊增等[10]、彭世彰等[11]应用神经网络对ET0进行了预测;段春青等[12]建立了基于混沌遗传程序设计的ET0预测模型。由于ET0的日变化较剧烈,时间序列分析模型在预测日步长ET0时精度不是很高,而灰色、神经网络方法缺乏机理。本文引入偏最小二乘回归 (Partial Least-Squares Regression,PLS)算法[13], 分 析P-M公式计算ET0时涉及的部分计算变量的推求过程,应用与天气预报对应的几种常规气象指标观测数据,建立逐日ET0预测模型,以期为预测气象站点可控范围内的ET0提供一种新方法。
1 建模准备
1.1 ET0计算变量分析
FAO-56推荐计算ET0的P-M 公式为[1]:

式中ET0为参考作物蒸发蒸腾量,mm/d;……
