基于光照度的农田蒸散量估算方法研究
2021-05-19苏宝峰张旭东米志文杜鹤娟
农业机械学报 2021年4期
关键词:模型
苏宝峰 张旭东 米志文 杜鹤娟
(1.西北农林科技大学机械与电子工程学院, 陕西杨凌 712100; 2.农业农村部农业物联网重点实验室, 陕西杨凌 712100;3.西藏民族大学信息工程学院, 咸阳 712089)
0 引言
蒸散量(ET)的精确估算对了解作物需水、指导灌溉起到关键作用,对揭示区域性农业气候特征和生态环境差异也具有重要作用[1-7]。
目前,在蒸散量估算研究中,既要降低对辐射数据的依赖,又要提高蒸散量的估算精度[8-12]。例如基于温度的哈格里夫斯(Hargreaves-Samani, H-S)模型,其主要数据为空气温度,但在实际应用中常需地域校准或引进辐射数据[13-14]。贾悦等[15]将辐射因子引入H-S模型中,提高了模型的稳定性。ZAHRA等[16]将基于温度法的简化模型和基于辐射法的简化模型进行对比,解释了不同类型模型的适应性问题。然而,测量太阳辐射的辐射计成本很高[17-18],全球的辐射监测站点远少于气象监测站点[19-23],无法在农业实际应用中大范围安装和布署。
光照度反映太阳辐射中可见光波段的光强度,光照度传感器用于测量光照的明暗程度,虽然无法直接测量不可见光波段的光强度,但在太阳辐射的全波段中可见光与不可见光波段的能量比例较稳定,因此通过光照度表述太阳的辐射作用,从而进行蒸散量的估算尚有待探索。
机器学习回归算法是影响蒸散量估算精度的一个重要因素。现阶段,多采用单元机器学习回归算法[24-26]。冯禹等[27]构建了基于遗传算法优化的误差反向传播神经网络(Back propagation neural network,BPNN)蒸散量预测模型,改善了局部最优解现象,但尚未表明单一模型的稳定性。……
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