[发明专利]灌溉水分生产率尺度转换方法和装置

说明书

本申请属于农田灌溉技术领域，具体涉及一种灌溉水分生产率尺度转换方法和装置。该方法通过将母尺度区域划分为两个以上的子尺度区域，耦合空间变异性和回归水重复利用两种因素，得到子尺度区域和母尺度区域的灌溉水分生产率尺度转换关系，可以准确快捷地由收集到的基础数据获取母尺度区域灌溉水分生产率。由于本方法同时耦合了空间变异性和回归水重复利用两种因素，可以解决现有技术中只采用一种因素进行灌溉水分生产率尺度转换时导致最终结果准确性差的问题；且该方法所需的基础数据容易获得，方法简单，可以在保证结果准确性的前提下解决以复杂的水文模拟模型获取母尺度区域的灌溉水分生产率时导致的用时过长且计算难度大的问题。

技术领域

本申请属于农田灌溉技术领域，具体涉及一种灌溉水分生产率尺度转换方法和装置。

背景技术

灌溉水分生产率指单位灌溉水量所能生产的农产品数量，是表征区域用水水平高低的指标之一。在大范围灌溉区域内，不同空间的尺度区域上由于空间变异性和回归水重复利用这两种因素存在不同，所以不同尺度区域的灌溉水分生产率也存在不同。由于小尺度区域的灌溉水分生产率相对容易推算，故可以构建灌溉水分生产率尺度转换方法，借助小尺度区域的灌溉水分生产率推算大尺度区域的灌溉水分生产率。或者，也可以通过建立水文模拟模型来获取母尺度区域的回归水重复利用量，进而直接获取母尺度区域的灌溉水分生产率。

现有的灌溉水分生产率尺度转换方法往往是分别根据上述两个因素进行尺度转换，但仅考虑其中一种因素进行尺度转换的方法会忽略尺度效应的物理机制，导致最终结果准确性差。而在通过建立水文模拟模型来获取母尺度区域的灌溉水分生产率的过程中通常需要大量时间进行建模，且需要使用大量复杂的计算公式计算，增加了计算难度。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供了一种灌溉水分生产率尺度转换方法和装置，在确保灌溉水分生产率尺度转换的准确性的同时提高尺度转换的快捷性。其技术方案如下：

第一方面，提供了一种灌溉水分生产率尺度转换方法，该方法包括：

将母尺度区域划分为两个以上的子尺度区域；

获取两个以上的子尺度区域中的第一子尺度区域的灌溉水分生产率、毛灌溉水量空间变异系数、作物产量空间变异系数和回归水重复利用中间变量，其中回归水重复利用中间变量包括第一中间变量、第二中间变量、第三中间变量和第四中间变量；

根据第一子尺度区域的毛灌溉水量空间变异系数、作物产量空间变异系数和回归水重复利用中间变量建立母尺度区域和第一子尺度区域的灌溉水分生产率尺度转换关系；

根据第一子尺度区域的灌溉水分生产率和该灌溉水分生产率尺度转换关系，获取母尺度区域的灌溉水分生产率。

在一种可能的实现方式中，获取第一子尺度区域的灌溉水分生产率包括：

根据下式获取第一子尺度区域m的灌溉水分生产率：

式中，WP_ir,m为第一子尺度区域m的灌溉水分生产率；Y_m和I_m分别为第一子尺度区域m的作物产量和毛灌溉水量；i_m为第一子尺度区域m的回归水重复利用量。

在一种可能的实现方式中，获取第一子尺度区域的毛灌溉水量空间变异系数和作物产量空间变异系数包括：

根据下式获取第一子尺度区域m的毛灌溉水量空间变异系数：

式中，为第一子尺度区域m的毛灌溉水量空间变异系数；I_k为两个以上的子尺度区域中第k个子尺度区域的毛灌溉水量；n′_m为母尺度区域M和第一子尺度区域m的面积倍比；

根据下式获取第一子尺度区域m的作物产量空间变异系数：