[发明专利]一种基于遥感数据的农作物晚霜冻害的监测方法和装置有效
申请号: | 201810110826.1 | 申请日: | 2018-02-05 |
公开(公告)号: | CN108106676B | 公开(公告)日: | 2019-06-04 |
发明(设计)人: | 王鹏新;刘丽娜;崔珍珍;潘佩珠;刘峻明 | 申请(专利权)人: | 中国农业大学 |
主分类号: | G01D21/02 | 分类号: | G01D21/02;G01K13/00;G01W1/02 |
代理公司: | 北京路浩知识产权代理有限公司 11002 | 代理人: | 王莹;吴欢燕 |
地址: | 100193 *** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 气象数据 晚霜冻害 农作物冠层 遥感数据 农作物 实时监控数据 方法和装置 气温数据 生物特征 同化 监测 监测过程 监测区域 气象站点 数据同化 生长量 网格点 网格化 | ||
1.一种基于遥感数据的农作物晚霜冻害的监测方法,其特征在于,包括:
将监测区域网格化,获取每一网格点的气象数据集合,所述气象数据集合由农作物的生长期内每日的第一最高气温、第一最低气温、太阳辐射量、水汽压、平均风速、降水量和露点温度所组成;
基于遥感数据获取每一网格点在预设高度处的气温数据集合,所述气温数据集合由在所述预设高度处的所述生长期内每日的第二最高气温和第二最低气温所组成;
将所述第一最高气温和所述第二最高气温进行数据同化,获取第三最高气温,将所述第一最低气温和所述第二最低气温进行数据同化,获取第三最低气温,并将所述第三最高气温和所述第三最低气温分别替换所述第一最高气温和所述第一最低气温,以优化每一网格点的气象数据集合;
根据优化后的每一网格点的气象数据集合,确定每一网格点截止到当日的所述农作物的生长量;
根据每一网格点当日的第三最高气温、第三最低气温、太阳辐射量、平均风速、降水量、露点温度和每一网格点截止到当日的所述农作物的生长量,确定每一网格点当日在所述农作物冠层处的气温数据,根据每一网格点当日在所述农作物冠层处的气温数据确定当日的晚霜冻害区域。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述获取每一网格点的气象数据集合,包括:
获取所述监测区域中每一气象站点的观测数据集合,所述观测数据集合由所述生长期内每日的最高气温、最低气温、太阳辐射量、水汽压、平均风速、降水量和露点温度所组成;
基于空间插值方法,根据每一气象站点的观测数据集合,获取每一网格点的气象数据集合。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于遥感数据获取每一网格点在预设高度处的气温数据集合,包括:
构建第一温度转换模型和第二温度转换模型,所述第一温度转换模型为所述预设高度处的最高气温实测值与根据所述遥感数据提取的最高气温值之间的转换函数,所述第二温度转换模型为所述预设高度处的最低气温实测值与根据所述遥感数据提取的最低气温值之间的转换函数;
根据所述遥感数据提取每一网格点的所述生长期内每日的第四最高气温和第四最低气温;
根据所述第一温度转换模型和所述第四最高气温获取所述第二最高气温;根据所述第二温度转换模型和所述第四最低气温获取所述第二最低气温;
将每一网格点在所述预设高度处的所述生长期内每日的第二最高气温和第二最低气温组成的集合作为每一网格点在预设高度处的气温数据集合。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述构建第一温度转换模型和第二温度转换模型,包括:
获取所述监测区域中每一采样点在所述预设高度处的所述生长期内每日的第五最高气温和第五最低气温;
根据所述遥感数据提取每一采样点的所述生长期内每日的第六最高气温和第六最低气温;
根据所述第五最高气温和所述第六最高气温构建所述第一温度转换模型;根据所述第五最低气温和所述第六最低气温构建所述第二温度转换模型。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据优化后的每一网格点的气象数据集合,确定每一网格点截止到当日的所述农作物的生长量,包括:
确定每一网格点的所述生长期内的土壤数据和所述农作物的生长参数;
将优化后的每一网格点的气象数据集合,以及每一网格点的所述生长期内的土壤数据和所述农作物的生长参数输入到已标定的WOFOST模型,输出每一网格点截止到当日的所述农作物的单位面积茎干质量和叶面积指数;
根据株高与单位面积茎干质量之间的函数确定每一网格点截止到当日的所述农作物的株高,根据叶宽与叶面积指数之间的函数确定每一网格点截止到当日的所述农作物的叶宽;
将所述农作物的株高和叶宽作为所述农作物的生长量。
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