[发明专利]作物灌溉面积预测方法及装置

说明书

本发明实施例提供一种作物灌溉面积预测方法及装置。其中，方法包括：获取目标区域的水价、种植补贴区间、包括的各子区域内采用每一灌溉水源以每一灌溉方式灌溉每一种作物的单位面积产量区间、每一种作物的单位价格区间、包括的各子区域内以每一灌溉方式灌溉每一种作物的单位面积用水量区间和各资源可用量区间，输入至上限子模型和下限子模型，获取目标区域包括的各子区域内采用每一灌溉水源以每一灌溉方式灌溉每一种作物的灌溉面积区间。本发明实施例提供的作物灌溉面积预测方法及装置，能在仅可以确定参数的范围而不能确定具体值的情况下，获得各子区域内采用每一灌溉水源以每一灌溉方式灌溉每一种作物的灌溉面积区间的预测结果。

技术领域

本发明涉及农业技术领域，更具体地，涉及一种作物灌溉面积预测方法及装置。

背景技术

制定科学的农业水管理策略对农业可持续发展至关重要。一方面，合理的农业水管理策略有望抑制农业水资源的浪费、提高农业用水效率、挖掘节水潜力，进而缓解农业用水紧张的问题；另一方面，农业水管理策略的制定与农户收入、农业生产、能源消耗和粮食安全等其他经济、社会与环境要素密切相关。为了制定更科学的农业水管理策略，需要在实施农业水管理策略之前，对不同的水资源管理策略产生的效应进行预测，即确定不同政策下，每一地区每一水源每一灌溉方式每一种作物对应的灌溉面积，进而得到农户收入、总灌溉水量、化肥施用量、劳动力等其他效应指标值，以评价农业水管理策略产生的效应。

现有的农业水管理政策效应模拟预测方法主要包括基于需水函数、一般可计算均衡模型、数学规划模型和实证数学规划模型的方法。基于需水函数的方法，需要大量的数据且难以用于未实施的农业水管理策略。基于一般可计算均衡模型的方法，对样本数量的要求极高且参数难以准确确定。基于数学规划模型的方法，添加了强制性约束来限定模型输出结果在合理范围内，降低了模型的灵活性。基于实证数学规划模型的方法对样本数量要求低，能够根据历史数据对模型进行校准，可在无强制性约束的情况下用于未实施的农业水管理策略。

然而，农业生产系统包含资源、技术、经济和社会等诸多互相关联的子系统，涉及自然、人为等多种不确定因素，很多参数往往只能确定区间范围而无法确定具体数值，而现有基于实证数学规划模型的方法，只能适用于参数的具体数值确定的情况。因此，在参数的具体数值不确定的情况下，预测不同农业水管理策略的作物灌溉面积，进而评价农业水管理策略产生的效应是亟待解决的问题。

发明内容

本发明实施例提供一种作物灌溉面积预测方法及装置，用以解决或者至少部分地解决现有的基于实证数学规划模型的作物灌溉面积预测方法的部分缺陷，即无法在仅可以确定参数的范围而不能确定具体值的情况下，预测各种作物的灌溉面积。

第一方面，本发明实施例提供一种作物灌溉面积预测方法，包括：

获取目标区域的水价、种植补贴区间、包括的各子区域内采用每一灌溉水源以每一灌溉方式灌溉每一种作物的单位面积产量区间、每一种作物的单位价格区间、包括的各子区域内以每一灌溉方式灌溉每一种作物的单位面积用水量区间和各资源可用量区间；

将所述目标区域的水价、种植补贴区间、包括的各子区域内采用每一灌溉水源以每一灌溉方式灌溉每一种作物的单位面积产量区间、每一种作物的单位价格区间、包括的各子区域内以每一灌溉方式灌溉每一种作物的单位面积用水量区间和各资源可用量区间输入至上限子模型和下限子模型，获取所述目标区域包括的各子区域内采用每一灌溉水源以每一灌溉方式灌溉每一种作物的灌溉面积区间的预测结果；

其中，所述上限子模型和下限子模型，是根据所述目标区域的历史数据对灌溉面积决策模型进行拆分和校准获得的；所述灌溉面积决策模型以最大化所述目标区域的种植收入为目标、以所述目标区域的资源为资源约束、以所述目标区域的历史实际种植面积为校准约束构建而成。

优选地，所述上限子模型为