【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种小麦越冬冻害死亡率的评估领域，尤其涉及一种冬小麦越冬冻害死亡率的评估方法。
技术介绍
1、小麦是世界上仅次于玉米和水稻的第三大粮食作物，每年全球的产量超过60亿吨，世界21％的食物供给依靠于小麦生产。目前对小麦冻害的研究重点主要集中在冻害对小麦生长发育的影响机理、灾后植株表现形态和隆冬期最大抗冻温度指标，及其对应的风险评价。随着信息科学与农业科学的结合与交叉渗透，国内外有关农业信息技术的研究工作已经取得了重大进展。然而，作物模拟技术尚不够完善，一些植物生理生态过程的描述还缺乏科学性，对作物灾害的模拟缺乏机理性研究。现有的作物模型达到应用程度较好的也就处于作物生产水平第三层次，特别是灾害因子的影响模拟模块还不足或缺乏，其中，小麦冻害影响模型模块研究甚少，这些严重影响了作物模型的应用性。
2、中国专利公开号cn108414695a公开了一种小麦抗寒能力模拟鉴定装置，包括花盆、支架、网罩、绳索、小麦植株、制冷器、制冷开关、土壤层、太阳能发电板、蓄电池、温度传感器、传感器支架和控制器；所述花盆内设置有土壤层，所述小麦植株种植于土壤层中央；所述支架底部设置在花盆盆口周围，支架另一端延伸出足以容纳小麦植株生长的高度；所述传感器支架底部设置于土壤层中央的小麦植株旁，使传感器支架顶端位于支架高度的中部处，传感器支架顶端设置有温度传感器。本专利技术装置结构简单，鉴定对象对比直观、效果明显；使用太阳能发电板补充蓄电池中的电量，省去反复充电的步骤，清洁环保；使用网罩可避免其他自然因素的影响，鉴定结果更准确可信。由此可见，
技术实现思路
1、为此，本专利技术提供一种冬小麦越冬冻害死亡率的评估方法，用以克服现有技术无法检测不同品种类型小麦越冬过程中抗冻能力动态变化，从而导致低温冻害预测模型对不同类型冻害的模拟不准确的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供一种冬小麦越冬冻害死亡率的评估方法，包括：
3、对小麦的抗寒锻炼第一阶段和抗寒锻炼第二阶段分别进行模拟以分别获取第一阶段抗寒作用因子和第二阶段抗寒作用因子；
4、若所述小麦分蘖节温度超出预设阈值，则对未经抗寒锻炼的小麦的临界抗冻温度进行检测以结合该经过抗寒锻炼的小麦的临界抗冻温度确定抗寒锻炼解除速率；
5、获取所述小麦在评估前一天的临界抗冻温度；
6、根据所述第一阶段抗寒作用因子、所述第二阶段抗寒作用因子、所述抗寒锻炼解除速率以及所述评估前一天的临界抗冻温度构建低温冻害预测模型；
7、计算所述低温冻害预测模型的观测值、模拟值、观测值的平均值、模拟值的平均值以及样本数以确定低温冻害预测模型的预测准确性、均方根误差、真实偏差量以及显著差异量；
8、根据所述真实偏差量判定抗寒锻炼解除效应的模拟准确性，以确定是否调节春化温度的分段数量或根据化冻后小麦的根茎部与叶片的临界抗寒温度的平均差异量调节抗寒锻炼解除效应的分蘖节温度的阈值；
9、若执行完所述抗寒锻炼应对方式后所述模拟准确性仍不符合要求，则根据低温冻害预测模型的ef值对数据训练与数据替换的比例进行调节。
10、进一步地，所述低温冻害预测模型的计算公式为：
11、lti＝lti-1+fhardningi+fdehardningi
12、其中，lti为越冬过程中第i天的临界抗冻温度阈值，lti-1为该品种前一天的临界抗冻温度。fhardningi为第i天的抗寒锻炼速率，fdehardningi为第i天抗寒锻炼解除速率；
13、其中，当日空气最低温度tmin＜lti，判定小麦有冻害发生，当tmin＞lti时，则无冻害发生。
14、进一步地，所述第一阶段抗寒作用因子的计算公式为：
15、fhardningi1＝fla×δpoth1×min(fti1,fshi)
16、其中，fhardningi1为抗寒锻炼第一阶段小麦温度的变化量，fti1为抗寒锻炼第一阶段中第i天的温度效应因子，fshi为第i天的光照效应影响因子，fla是冬前叶龄因子，取值0-1之间，δpoth1为经抗寒锻炼后每日小麦温度的潜在增量。
17、进一步地，所述第二阶段抗寒作用因子的计算公式为：
18、
19、其中，fhardningi2为抗寒锻炼第二阶段小麦温度的变化量，hf2为第一阶段抗寒效应因子，rc1为抗寒锻炼第一阶段结束后小麦抗冻临界温度，rc2为抗寒锻炼第二阶段结束后小麦抗冻临界温度，lti为越冬过程中第i天的临界抗冻温度阈值，lmax为经过抗寒锻炼的小麦的临界抗冻温度。
20、进一步地，低温冻害预测模型的预测准确性的计算公式为：
21、
22、其中，ef＞0表示低温冻害预测模型的预测准确性符合要求；
23、所述低温冻害预测模型的均方根误差为评估模拟值与实测值的绝对误差量，计算公式为：
24、
25、其中，rmsea为低温冻害预测模型的均方根误差；
26、所述低温冻害预测模型的真实偏差量为模拟值与实测值的偏差总和，计算公式为：
27、
28、其中，r2为低温冻害预测模型的真实偏差量；
29、所述低温冻害预测模型的显著差异量为模拟值和实测值的差异量，计算公式为：
30、abs＝si-oi；
31、其中，abs为低温冻害预测模型的显著差异量；
32、其中，oi为观测值，si为模拟值，为观测值的平均值，为模拟值的平均值，n为样本数。
33、进一步地，根据低温冻害预测模型的真实偏差量判定抗寒锻炼解除效应的模拟准确性是否符合要求，当低温冻害预测模型的真实偏差量大于预设第二偏差量时，判定抗寒锻炼解除效应的模拟准确性不符合要求，对春化温度的分段数量进行增加。
34、进一步地，当低温冻害预测模型的真实偏差量大于预设第一偏差量且小于等于预设第二偏差量时，判定抗寒锻炼解除效应的模拟准确性不符合要求，并根据化冻后小麦的根茎部与叶片的临界抗寒温度的平均差异量对抗寒锻炼解除效应的模拟准确性进行二次判定，当化冻后小麦的根茎部与叶片的临界抗寒温度的平均差异量大于预设温度差异量时并对抗寒锻炼解除效应的分蘖节阈值进行调节。
35、进一步地，若经过调节后所述低温冻害预测模型的真实偏差量仍大于预设第二偏差量，则根据低温冻害预测模型的ef值判定抗寒锻炼解除效应的模拟准确性是否符合要求，若低温冻害预测模型的ef值小于等于低温冻害模型的ef值，则判定抗寒锻炼解除效应的模拟准确性不符合要求，并对数据训练与数据替换的比例进行调节。
36、进一步地，所述化冻后小麦的根茎部与叶片的临界抗寒温度的平均差异量为化冻后小麦的根茎部与叶片能够承受低温而不受冻害的临界温度之间的差值；所本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种冬小麦越冬冻害死亡率的评估方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的冬小麦越冬冻害死亡率的评估方法，其特征在于，所述低温冻害预测模型的计算公式为：
3.根据权利要求2所述的冬小麦越冬冻害死亡率的评估方法，其特征在于，所述第一阶段抗寒作用因子的计算公式为：
4.根据权利要求3所述的冬小麦越冬冻害死亡率的评估方法，其特征在于，所述第二阶段抗寒作用因子的计算公式为：
5.根据权利要求4所述的冬小麦越冬冻害死亡率的评估方法，其特征在于，低温冻害预测模型的预测准确性的计算公式为：
6.根据权利要求5所述的冬小麦越冬冻害死亡率的评估方法，其特征在于，根据低温冻害预测模型的真实偏差量判定抗寒锻炼解除效应的模拟准确性是否符合要求，当低温冻害预测模型的真实偏差量大于预设第二偏差量时，判定抗寒锻炼解除效应的模拟准确性不符合要求，对春化温度的分段数量进行增加。
7.根据权利要求6所述的冬小麦越冬冻害死亡率的评估方法，其特征在于，当低温冻害预测模型的真实偏差量大于预设第一偏差量且小于等于预设第二偏差量时，判定抗寒锻炼
8.根据权利要求7所述的冬小麦越冬冻害死亡率的评估方法，其特征在于，若经过调节后所述低温冻害预测模型的真实偏差量仍大于预设第二偏差量，则根据低温冻害预测模型的EF值判定抗寒锻炼解除效应的模拟准确性是否符合要求，若低温冻害预测模型的EF值小于等于低温冻害模型的EF值，则判定抗寒锻炼解除效应的模拟准确性不符合要求，并对数据训练与数据替换的比例进行调节。
9.根据权利要求8所述的冬小麦越冬冻害死亡率的评估方法，其特征在于，所述化冻后小麦的根茎部与叶片的临界抗寒温度的平均差异量为化冻后小麦的根茎部与叶片能够承受低温而不受冻害的临界温度之间的差值；所述小麦分蘖节温度指影响小麦分蘖节生长发育的极限温度条件。
10.根据权利要求9所述的冬小麦越冬冻害死亡率的评估方法，其特征在于，所述数据训练与数据替换的比例为低温冻害预测模型运行时出现问题的数据中进行训练优化问题的数据量与在数据库中进行查找替换的数据量的比值；
...【技术特征摘要】
1.一种冬小麦越冬冻害死亡率的评估方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的冬小麦越冬冻害死亡率的评估方法，其特征在于，所述低温冻害预测模型的计算公式为：
3.根据权利要求2所述的冬小麦越冬冻害死亡率的评估方法，其特征在于，所述第一阶段抗寒作用因子的计算公式为：
4.根据权利要求3所述的冬小麦越冬冻害死亡率的评估方法，其特征在于，所述第二阶段抗寒作用因子的计算公式为：
5.根据权利要求4所述的冬小麦越冬冻害死亡率的评估方法，其特征在于，低温冻害预测模型的预测准确性的计算公式为：
6.根据权利要求5所述的冬小麦越冬冻害死亡率的评估方法，其特征在于，根据低温冻害预测模型的真实偏差量判定抗寒锻炼解除效应的模拟准确性是否符合要求，当低温冻害预测模型的真实偏差量大于预设第二偏差量时，判定抗寒锻炼解除效应的模拟准确性不符合要求，对春化温度的分段数量进行增加。
7.根据权利要求6所述的冬小麦越冬冻害死亡率的评估方法，其特征在于，当低温冻害预测模型的真实偏差量大于预设第一偏差量且小于等于预设第二偏差量时，判定抗寒锻炼解除效应的模拟准确性不符合要求，并根据化冻后小麦...
【专利技术属性】
技术研发人员：余卫东，伍露，张志红，冯利平，杨霏云，董宛麟，胡程达，徐玉花，
申请(专利权)人：河南省气象科学研究所，
类型：发明
国别省市：
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