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行业专项成果综述-中国主要农作物产量动态预报技术方法研究

发布者:张岳   来源:   发布时间:2019/4/2 8:48:14   标签:   浏览次数:6353

项目编号GYHY201206022

研究周期2012年1月—2014年12月

国拨经费303万元

项目负责人】宋迎波

项目骨干成员】郑昌玲、谭方颖、程路、王文峰、曹云、潘学标、帅细强、余卫东、李新建、刘建栋、沈伟、侯英雨、李轩、钱永兰、邱美娟、陆魁东、黄晚华、谢佰承、龙志长、李树岩、张弘、任丽伟、姚艳丽、傅玮东、李迎春、王雪姣、杨举芳、陈丛敏、季芬、刘立宏、王进、杜超、张喜达、范春阳、胡莉婷

项目承担单位国家气象中心

项目协作单位】中国气象科学研究院、中国农业大学、湖南省气象科学研究所、河南省气象科学研究所、新疆兴农网信息中心、北京优力科恩科技发展有限公司

主要研究成果

1)建立了全国、各主产区域、主产省及各省主产地区冬小麦、玉米、双季早稻、双季晚稻、棉花种植面积、平均单产、总产量数据库;同时,建立了山东省冬小麦、河南省夏玉米、湖南省双季早稻、新疆区棉花产量结构农业气象观测资料数据库。

2)建立了基于作物产量历史丰歉气象影响指数、关键气象因子影响指数、气候适宜指数、作物生长模拟模型及集成预报技术的冬小麦(全国区、华北黄淮区、江淮江汉区、西南区、山东省及鲁北、鲁中、鲁南和鲁东地区)、玉米(全国区、东北区、西北区、华北区、西南区、河南省及安阳、焦作、开封、洛阳、新乡、郑州、漯河、许昌、平顶山、周口、商丘、南阳、和驻马店13个地市)、双季早稻(全国区、江南区、华南区、湖南省及湘北区和湘南区)、双季早稻(全国区、江南区、华南区)、棉花(全国区、西北内陆区、黄河流域区、长江流域区、新疆区及北疆和南疆地区)产量逐月(逐旬)动态集成预报模型,实现了主要粮棉作物产量定量化、动态化和精细化预报。

研发的基于作物产量历史丰歉气象影响指数的动态预报技术通过建立温度、水分、日照及综合诊断指标,确定了不同预报时刻历史相似年型的选取与历史丰歉气象影响指数的构建技术;基于关键气象因子的动态预报技术中将归一化处理后的同类关键气象因子以相关系数为权重加权集成了综合关键气象因子,利用不同预报时段的综合关键气象因子构建了动态预报模型;基于气候适宜指数的动态预报技术创新性地构建了耦合土壤墒情资料的水分适宜度模型、长日照作物与短日照作物的日照适宜度模型,有效改进了气候适宜度模型;同时,通过开展冬小麦、玉米、水稻、棉花农业气象观测试验,对作物生长模拟模型参数进行了本地化调整、检验和适用性分析,实现了WOFOST冬小麦模型、WOFOST玉米模型、ORYZA2000水稻模型、COSIM棉花模型在作物产量预报中的应用。根据各模型历史预报结果的准确率、丰歉趋势预报的正确率、预报模型的显著性等指标,并结合模型预报误差分析结果,定量评估了各模型预报的准确性与稳定性,建立了多模型动态集成预报技术,使统计预报技术与作物生长模拟模型预报技术得到了有机的结合,提高了农业气象预报的科学性、准确性与稳定性。

3)开发建立了国家级粮棉作物产量动态预报业务服务系统及山东省冬小麦、河南省夏玉米、湖南省双季早稻、新疆区棉花产量动态预报试用平台,可实现全国、主产区域、主产省及各省主产地区粮棉作物产量动态预报,目前各系统在业务服务中稳定运行。

成果应用情况

1)主要粮棉作物产量动态预报技术得到应用与推广

项目研发了全国及各主产区域、主产省及各省主产地区冬小麦、玉米、双季早稻、双季晚稻、棉花产量动态预报技术,建立了基于作物产量历史丰歉气象影响指数、关键气象因子、气候适宜指数、作物生长模拟模型和集成预报技术的粮棉作物产量逐月(逐旬)动态预报模型,实现了主要粮棉作物产量定量化、动态化和精细化预报。预报技术在国家气象中心、河南省、湖南省、新疆区等业务单位得到了应用,提升了农业气象预报服务的针对性、客观性、科学性、时效性与精准度。同时,预报技术还在粮棉作物主产省、主产地市进行了推广,为各级业务部门开展作物产量预报服务工作提供了技术支撑,发挥了气象科技对农业生产的支撑和保障作用,带动了省级产量预报业务技术的发展和服务能力的提高。

2)粮棉作物产量动态预报系统与试用平台实现业务化应用与推广

项目研发了国家级粮棉作物产量动态预报业务服务系统和山东省冬小麦、河南省夏玉米、湖南省双季早稻、新疆区棉花产量动态预报试用平台,在国家气象中心、河南省、湖南省、新疆区等单位的业务服务中稳定运行;同时,国家气象中心还协助福建、山东、河北、山西、江苏、浙江、辽宁等省级业务单位建立了作物产量动态预报业务服务系统并在业务服务中正常运行,促进了研究成果在业务上的转化和应用。

3)研究成果在业务服务中得到应用

    项目执行过程中,各单位本着边开发、边服务的原则,依托研发的技术,结合天气实况和农业生产实际,积极开展成果转化与应用服务,制作了60多期指导性强的服务产品,并及时上报国务院和各省政府部门,为决策部门及时了解和掌握气象条件对作物产量的影响、制定宏观调控政策、合理安排生产提供了科学依据,在为我国农业防灾减灾、确保作物丰产稳产气象保障服务中发挥了重要作用,对促进农业增产、农民增收产生了较大的经济与社会效益。

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