[发明专利]基于作物生长模型的作物旱灾致灾强度指数计算方法

摘要

本发明公开了一种基于作物生长模型的作物旱灾致灾强度指数的计算方法。本发明通过农作物生长模型模拟作物生长过程，建立作物不同生长阶段水分胁迫与作物产量损失的关系，确定作物不同生长阶段水分胁迫对产量损失的贡献率，进而构建基于作物水分胁迫的作物旱灾致灾强度指数模型，对作物旱灾强度进行定量评估。该方法可较直观地反映出作物生长期内不同阶段的水分胁迫导致的不同强度干旱影响的作物产量损失规律，对于指导农业抗旱和旱灾风险管理具有重要意义。

主权项

一种基于作物生长模型的作物旱灾致灾强度指数的计算方法，其特征在于，所述方法的具体步骤如下：(1)运用EPIC作物生长模型确定评价作物的作物参数；(2)根据步骤(1)中确定的作物品种参数以及站点气象数据，确定作物产量的水分关键期；运用EPIC作物生长模型模拟作物生长过程，以全生育期水分充足处理的模拟结果为对照，分别减少各个生育期i的灌溉量，根据下列公式计算减产率yi：$y_i=\frac{Y_i}{Y_s}$其中，Y_s是全生育期水分充足情况下的作物产量，Y_i是不同生育期在水分亏缺条件下的产量损失；根据不同生育期水分亏缺条件下得到的减产率，计算不同生育期水分胁迫对产量损失的贡献率α：${\mathrm{\α}}_i=\frac{y_i}{\underset{i=1}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}{y}_i}$其中，m是作物生育期的数量；(3)根据步骤(1)中确定的作物品种参数以及空间插值后的气象数据，利用空间EPIC模型得到作物水分胁迫的日输出，结合步骤(2)中确定的不同生育期作物产量损失贡献率，根据下列公式计算作物旱灾致灾强度指数：${\mathrm{DHI}}_{\mathrm{yj}}=\frac{\underset{k=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\α}}_i(1-{\mathrm{WS}}_k)}{\max \mathrm{DHI}}$其中，DHI_yj为作物旱灾致灾强度指数，DHI_yj为第y年j个像元的作物旱灾致灾强度指数，WS_k为第k天作物受水分胁迫影响的当天的胁迫值，α_i为不同生育期水分胁迫对产量损失的贡献率并且第k天属于第i个生育期，n为生长季内受水分胁迫影响的天数，max DHI为所模拟的所有像元所有年份内$\underset{k=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\α}}_i(1-{\mathrm{WS}}_k)$的最大值；作物旱灾致灾强度指数取值范围在0‑1之间：0代表致灾强度的最小值，即没有干旱的影响；1代表致灾强度的最大值，即最重的干旱影响。