[发明专利]一种玉米种植环境测试站点布局方法及系统

说明书

本发明属于种植业信息化技术领域，提供了一种玉米种植环境测试站点布局方法及系统，该方法包括：获取待布局区域的区域数据；根据所述区域数据，对所述待布局区域的种植环境进行网格划分和聚类区划，得到区划结果；基于预设的空间分层抽样模型和抽样精度，得到所述区划结果中的各分区所需最少数量的测试站点；基于预设的空间平衡抽样算法，对所述最少数量的测试站点进行布局。结合待布局区域的种植环境指标进行分析，基于空间聚类与空间分层抽样理论来确定玉米多环境测试站点的布局，提高了测试站点布局合理性。

技术领域

本发明属于种植业信息化技术领域，具体涉及一种玉米种植环境测试站点布局方法及系统。

背景技术

我国幅员辽阔，玉米的种植范围极广，但主要集中分布在东北、华北和西南山区，大致形成一个从东北向西南的斜长形地带，这一地带内的玉米种植面积播种面积占全国玉米总面积的80％以上，在食品安全和国民经济发展中具有举足轻重的地位。因此，随着种植业科技的不断发展和品种审定绿色通道的实施，越来越多的育种单位在全国范围内建立了大量的玉米品种实验基地，对玉米的品种进行试验。

农作物品种多环境测试是评价、筛选农作物品种的重要手段之一，参试品种在我国能否通过绿色审定推广，主要取决于品种在实验基地中的表现，因此，该试验基地能否准确充分的代表所在地域的环境特征成为了一个重要课题。虽然我国每年通过国家审定的品种很多，它们在审定过程中表现的都很优异，但是一些品种在实际推广中的表现和在试验基地中的表现相差较大。出现这种现象一个重要原因在于试验基地的数量、环境不能充分代表推广区的环境条件，育种家不能够充分认识到品种在不同环境下的质量和能力。因此，为了充分了解玉米种植环境类型，科学合理的布局玉米品种多环境站点是十分有必要的。

但在对玉米品种多环境测试站点空间布局的实际研究中，一方面由于进行玉米区域试验需要在2-3年内对参试品种做出准确评价，时间跨度较长；另一方面由于需要选取高代表性测试环境，但是玉米种植环境的非生物影响因素有多种，包括气象、土壤、地形等因素，而现有的数据尤其是气象数据的覆盖程度还比较稀疏，导致玉米品种多环境测试站点空间布局的研究存在很大的困难。针对高代表性测试环境的选取，传统抽样方法是建立在独立性的基础上的，但是种植环境要素作为地理对象通常具有一定的空间相关性，传统抽样方法并不适用于种植环境抽样。使得由于抽样得到的种植环境不能充分代表推广区域的环境条件而导致试验点的数量安排不合理，因此，建立一种以影响玉米品种生长发育的相关环境要素为指标的精细环境种植区划方法，对探索测试站点布局方法具有重要意义。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明提出一种玉米种植环境测试站点布局方法及系统，以解决现有技术存在的抽样得到的种植环境不能充分代表推广区域的环境条件而导致测试站点数量及布局安排不合理的问题。

为此目的，第一方面，本发明提供一种玉米种植环境测试站点布局方法，该方法包括：

获取待布局区域的区域数据；

根据所述区域数据，对所述待布局区域的种植环境进行网格划分和聚类区划，得到区划结果；

基于预设的空间分层抽样模型和抽样精度，得到所述区划结果中的各分区所需最少数量的测试站点；

基于预设的空间平衡抽样算法，对所述最少数量的测试站点进行布局。

其中，所述区域数据包括：基础地理数据、玉米物候期调查数据、玉米品种在所述待布局区域中的种植面积调查数据以及所述待布局区域的环境数据；

相应地，所述根据所述区域数据，对所述待布局区域的种植环境进行网格划分和聚类区划，得到区划结果，包括：

根据所述待布局区域的环境数据和所述玉米物候期调查数据，选取所述待布局区域的种植环境区划指标，所述种植环境区划指标包括：物候期内累积活动积温、物候期内累积日照、物候期内累积降水的平均值和DEM高程；