不同天氣類型下大棚葡萄溫濕度預(yù)報模型.pdf

www caaj org 農(nóng)學(xué)學(xué)報 2021 11 5 91 96 JournalofAgriculture 基金項目 貴州省高層次創(chuàng)新人才培養(yǎng)項目 黔科合平臺人才 2016 4026 唐山市氣象局科研項目 20KY01 第 一 作 者 簡 介 肖 楊 男 1988 年 出 生 河 北 易 縣 人 助 理 工 程 師 碩 士 研 究 方 向 農(nóng) 業(yè) 氣 象 學(xué) 與 氣 象 防 災(zāi) 減 災(zāi) 通 信 地 址 063000 河 北 省 唐 山 市 裕 豐 街169 號 唐山市氣象局生態(tài)氣候中心 Tel 0315 2016770 E mail xiaoyang9891 通 訊 作 者 袁 淑 杰 女 1966 年 出 生 河 北 撫 寧 人 教 授 博 士 研 究 方 向 應(yīng) 用 氣 象 學(xué) 通 信 地 址 610225 四 川 省 成 都 市 西 南 航 空 港 經(jīng) 濟(jì) 開 發(fā) 區(qū) 學(xué) 府 路 一段24 號 成都信息工程大學(xué)大氣科學(xué)學(xué)院 Tel 028 85966389 E mail ysj 收稿日期 2020 11 27 修回日期 2021 01 18 不同天氣類型下大棚葡萄溫濕度預(yù)報模型 肖 楊 1 2 王 冠 1 袁淑杰 3 于 飛 4 1 唐山市氣象局 河北唐山063000 2 貴州省山地氣候與資源重點實驗室 貴陽550002 3 成都信息工程大學(xué) 成都610225 4 貴州省山地環(huán)境氣候研究所 貴陽550002 摘 要 為 了 預(yù) 先 掌 握 葡 萄 各 生 育 期 棚 內(nèi) 溫 濕 度 環(huán) 境 從 而 讓 農(nóng) 戶 有 充 足 時 間 調(diào) 整 大 棚 管 理 措 施 降 低 氣 象 災(zāi) 害 風(fēng) 險 利 用2018 年11 月 2019 年6 月 大 棚 內(nèi) 外 觀 測 資 料 分 析 了 不 同 天 氣 類 型 下 棚 內(nèi) 溫 濕 度 與 棚 外 氣 象 要 素 的 相 關(guān) 性 并 通 過 逐 步 回 歸 方 法 建 立 了 棚 內(nèi) 逐 小 時 溫 濕 度 預(yù) 報 模 型 結(jié) 果 表 明 棚 內(nèi) 溫 濕 度 與 棚 外 氣 溫 空 氣 相 對 濕 度 風(fēng) 速 日 照 時 長 有 不 同 程 度 的 相 關(guān) 性 晴 天 和 多 云 大 棚 內(nèi) 外 要 素 之 間 相 關(guān) 系 數(shù) 大 多 在0 3 以 上 棚 內(nèi) 氣 溫 與 棚 外 要 素 的 相 關(guān) 性 更 高 且 最 大 相 關(guān) 系 數(shù) 超 過0 9 陰 天 相 關(guān) 性 較 低 棚 內(nèi) 逐 小 時 氣 溫 空 氣 相 對 濕 度 模 型 的R 2 多 在0 5 以 上 氣 溫 模 型 預(yù) 報 值 與 實 測 值 的 均 方 根 誤 差 RSME 3 7 平 均 絕 對 誤 差 MAE 2 9 空 氣 相 對 濕 度 模 型 預(yù) 報 值 與 實 測 值 的 均 方 根 誤 差 13 3 平 均 絕 對 誤 差 10 6 所 得 模 型 填 補(bǔ) 了 該 地 區(qū) 大 棚 葡 萄 各 生 育 期 溫 濕 度 預(yù) 報 的 空 白 為 田 間 管 理 提 供 了 參 考 依 據(jù) 關(guān)鍵詞 大棚葡萄 生育期 氣溫 空氣相對濕度 相關(guān)系數(shù) 預(yù)報模型 中圖分類號 S165 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 A 論文編號 cjas2020 0258 Temperature and Relative Humidity Forecast Model of Greenhouse Grape Under Different Weather Types Xiao Yang 1 2 Wang Guan 1 Yuan Shujie 3 Yu Fei 4 1 T angshan Meteorological Bureau Tangshan 063000 Hebei China 2 Guizhou Key Laboratory of Mountains Climate and Resources Guiyang 550002 Guizhou China 3 Chengdu University of Information Technology Chengdu 610225 Sichuan China 4 Guizhou Institute of Mountains Environment and Climate Guiyang 550002 Guizhou China Abstract T o obtain the temperature and relative humidity in greenhouse during each grape growth period in advance give farmers enough time to adjust greenhouse management measur es and reduce the risk of meteorological disasters this paper compared the observation data inside and outside the greenhouse from November 2018 to June 2019 Correlations between temperature and relative humidity inside the greenhouse and meteorological elements outside the greenhouse under different weather types were analyzed and hourly temperature and relative humidity forecast model in the greenhouse were established through the stepwise regression method The results show that the temperature and relative humidity inside the greenhouse have the correlations with temperature relative humidity wind speed and sunshine duration outside the greenhouse of different levels On sunny and cloudy days the correlation coefficients between the factors inside and outside the greenhouse are mostly above 0 3 The correlations are higher and the maximum correlation coefficients are more than 0 9 while the correlations in cloudy days are low R 2 of hourly temperature and relative humidity forecast models in the greenhouse are mostly above 0 5 The RSME between the result of the temperature0 引言 葡萄富含助豐富的果酸 礦物質(zhì)和維生素 以及人 體 所 需 多 種 的 氨 基 酸 1 具 有 很 高 的 營 養(yǎng) 價 值 和 經(jīng) 濟(jì) 價 值 大 棚 種 植 葡 萄 可 以 實 現(xiàn) 反 季 節(jié) 成 熟 同 時 提 高 產(chǎn) 量 和 品 質(zhì) 為 種 植 戶 創(chuàng) 造 更 大 的 收 益 在 大 棚 葡 萄 種 植 過 程 中 棚 外 氣 象 條 件 直 接 影 響 著 棚 內(nèi) 小 氣 候 變 化 2 6 若 能 借 助 棚 外 常 規(guī) 氣 象 要 素 建 立 棚 內(nèi) 溫 濕 度 預(yù) 報模型 便可以準(zhǔn)確掌握棚內(nèi)氣象要素的變化規(guī)律 為 大棚葡萄防災(zāi)減災(zāi) 高質(zhì)高產(chǎn)提供有力保障 從21 世 紀(jì) 初 開 始 為 了 滿 足 中 國 設(shè) 施 農(nóng) 業(yè) 高 質(zhì) 量 發(fā) 展 的 需 要 越 來 越 多 地 學(xué) 者 開 始 探 索 大 棚 內(nèi) 外 氣 象 要 素 之 間 的 變 化 關(guān) 系 建 立 了 多 種 大 棚 小 氣 候 預(yù) 報 模 型 7 11 曾 照 旭 等 12 研 究 了 吉 林 延 邊 塑 料 大 棚 內(nèi) 外 氣 溫 后 掌 握 了 冬 季 大 棚 內(nèi) 外 最 低 最 高 氣 溫 線 性 關(guān) 系 葛 建 坤 等 13 在 湖 北 鄂 州 開 展 大 棚 田 間 試 驗 建 立 了 擬 合 相 關(guān) 性 較 高 的 春 季 晴 天 和 陰 雨 天 棚 內(nèi) 氣 溫 預(yù) 測 模 型 于 明 英 等 14 分 析 了 北 京 沙 培 溫 室 晴 天 多 云 寡 照 天 氣 類 型 下 小 氣 候 變 化 規(guī) 律 同 時 指 出 棚 溫 與 地 溫 呈 正 相 關(guān) 與 棚 內(nèi) 相 對 濕 度 呈 負(fù) 相 關(guān) 趙 先 麗 等 15 基 于 遼 寧 盤 錦 大 棚 內(nèi) 外 氣 象 資 料 利 用 逐 步 回 歸 分 析 建 立 了 不同季節(jié)棚內(nèi)最高氣溫 最低氣溫的預(yù)報模型 舒素芳 等 16 應(yīng) 用 最 小 二 乘 法 建 立 了 浙 江 金 華 冬 季 棚 內(nèi) 日 最 低 氣 溫 一 元 線 性 回 歸 模 型 范 遼 生 等 17 考 慮 了 棚 內(nèi) 氣 溫 變化的滯后性 將當(dāng)日 前1 日 前2 日棚外氣象要素作 為 預(yù) 報 因 子 建 立 了 浙 江 杭 州 春 季 秋 季 冬 季 棚 內(nèi) 最 低 氣 溫 的 預(yù) 報 模 型 王 孝 卿 等 18 建 立 了 山 東 壽 光 晴 天 多 云 陰 天3 種 天 氣 類 型 下 棚 內(nèi) 逐 小 時 氣 溫 的 多 元 二 次 預(yù) 報 方 程 目 前 關(guān) 于 大 棚 小 氣 候 變 化 特 征 及 預(yù) 報 模 型 的 研 究 多 以 常 規(guī) 時 間 區(qū) 間 月 季 年 或 者 某 種 災(zāi) 害 性 天 氣 為 主 19 22 按 照 作 物 生 育 期 劃 分 的 相 對 較 少 相比而言 嚴(yán)格按照作物生育期建立的預(yù)報模型更 符 合 農(nóng) 業(yè) 生 產(chǎn) 需 要 因 此 針 對 大 棚 葡 萄 全 生 育 期 開 展 大 棚 內(nèi) 外 氣 象 觀 測 試 驗 并 按 照 葡 萄 生 長 特 性 準(zhǔn) 確 劃 分 生 育 期 建 立 不 同 生 育 期 晴 天 多 云 陰 天 狀 況 下 棚內(nèi)氣溫 空氣相對濕度的預(yù)報模型 旨在為大棚葡萄 生產(chǎn)提供合理參考 1 材料與方法 1 1 資料來源 觀 測 試 驗 于2018 年11 月 2019 年6 月 進(jìn) 行 供 試 大 棚 長75 m 寬9 m 脊 高3 5 m 位 于 河 北 曹 妃 甸 綠 港 農(nóng) 業(yè) 示 范 園 區(qū) 棚 內(nèi) 無 加 溫 設(shè) 施 無 照 明 補(bǔ) 光 設(shè) 備 葡萄品種為玫瑰香 根據(jù)生長發(fā)育特性和觀測記錄 大 棚 種 植 過 程 中 生 育 期 包 括 休 眠 期 2018 11 15 2018 12 17 催芽期 2018 12 18 2019 2 15 萌芽及新 梢 生 長 期 2019 2 16 2019 3 28 開 花 坐 果 期 2019 3 29 2019 4 30 果 實 膨 大 及 漿 果 成 熟 期 2019 5 1 2019 6 30 棚 內(nèi) 氣 象 資 料 來 源 于 小 氣 候 站 觀 測 資 料 為1 5 m 逐 小 時 氣 溫 空 氣 相 對 濕 度 棚 外氣象資料來源于曹妃甸區(qū)氣象局常規(guī)地面氣象觀測 站 包 括 試 驗 期 間 2018 11 15 2019 6 30 逐 小 時 氣 溫 空 氣 相 對 濕 度 2min 平 均 風(fēng) 速 降 水 量 日 照 時 長 等 1 2 研究方法 天 氣 類 型 按 照 日 照 百 分 率 S 劃 分 為 晴 天 S 60 多 云 20 S 60 陰 天 S 20 23 依 靠 泊 松 Pearson 相 關(guān) 系 數(shù) 24 26 分 析 大 棚 內(nèi) 外 氣 象 要 素 的 相 關(guān) 性 運 用 逐 步 回 歸 法 27 28 建 立 預(yù) 報 模 型 在 回 歸 模 型 建 立 過 程 中 預(yù) 先 設(shè) 定 的 顯 著 性 檢 驗 水 平 均 為 0 01 通 過 均 方 根 誤 差 RMSE 和 平 均 絕 對 誤 差 MAE 29 30 對 模型的預(yù)報精度進(jìn)行檢驗 對應(yīng)小氣候站缺測數(shù)據(jù) 將 同時段常規(guī)氣象站資料進(jìn)行了剔除 棚 內(nèi) 氣 溫 空 氣 相 對 濕 度 的 變 化 主 要 與 棚 外 溫 濕 度 光照 降水 風(fēng)等因素有關(guān) 同時有關(guān)學(xué)者的研究結(jié) 果 表 明 風(fēng) 會 加 速 棚 膜 處 溫 度 的 散 失 從 而 影 響 棚 內(nèi) 氣 溫 31 而 降 水 對 氣 溫 的 影 響 存 在 滯 后 性 因 此 本 研 究 分 別 氣 溫X1 空 氣 相 對 濕 度X2 2 min 平 均 風(fēng) 速X3 前 1h 降 水 量X4 日 照 時 長X5 為 預(yù) 報 因 子 建 立 棚 內(nèi) 氣 溫 Y1 空氣相對濕度Y2 的逐小時預(yù)報模型 考慮葡萄在休眠期和果實膨大及漿果成熟期對空 氣 相 對 濕 度 的 要 求 不 高 所 以 上 述2 個 生 育 期 僅 建 立 forecast model and the measured value is less than or equal to 3 7 and the MAE 2 9 The RSME of the model forecasted relative humidity and the measured value are less than or equal to 13 3 and the MAE 10 6 To conclude the models filled in the blank of the temperature and relative humidity forecast of the greenhouse grape in each growth period in this area and could provide scientific reference for field management Keywords Greenhouse Grapes Growth Period Temperature Relative Humidity Correlation Coefficient Forecast Model 肖 楊等 不同天氣類型下大棚葡萄溫濕度預(yù)報模型 92了 棚 內(nèi) 氣 溫 的 預(yù) 報 模 型 此 外 休 眠 期 內(nèi) 大 棚 調(diào) 控 措 施有明顯變化 直接影響著棚內(nèi)氣溫的變化 為確保模 型 更 加 準(zhǔn) 確 根 據(jù) 調(diào) 控 措 施 的 差 異 將 休 眠 期 進(jìn) 一 步 劃 分為前 中 后3 個階段 2 結(jié)果與分析 2 1 休眠期棚內(nèi)氣溫預(yù)報模型 休眠期不同階段和天氣類型大棚內(nèi)外氣象要素之 間 的 相 關(guān) 性 存 在 明 顯 差 異 表1 為 休 眠 期 棚 內(nèi) 氣 溫 與 棚 外 氣 象 要 素 的 相 關(guān) 系 數(shù) 統(tǒng) 計 表 休 眠 期 后 期 未 出 現(xiàn) 多云天氣類型 休眠期前期 中期 后期棚內(nèi)氣溫與棚 外 氣 溫 均 有 顯 著 的 正 相 關(guān) 關(guān) 系 相 關(guān) 系 數(shù) 均 0 8 多 數(shù)情況下 棚內(nèi)氣溫與棚外空氣相對濕度呈負(fù)相關(guān) 與 風(fēng) 速 呈 正 相 關(guān) 但 相 關(guān) 系 數(shù) 差 異 較 大 晴 天 多 云 時 棚 內(nèi) 氣 溫 與 日 照 時 長 呈 顯 著 的 正 相 關(guān) 關(guān) 系 二 者 相 關(guān) 性 較 高 相 關(guān) 系 數(shù) 0 5 棚 內(nèi) 氣 溫 與 降 水 的 相 關(guān) 性 不 明 顯 相關(guān)系數(shù)很小且未通過顯著性檢驗 模型中預(yù)報因子的順序即為逐步回歸過程中進(jìn)入 模 型 的 順 序 從 休 眠 期 棚 內(nèi) 逐 小 時 氣 溫Y1 的 預(yù) 報 模 型 及 誤 差 分 析 結(jié) 果 來 看 表2 在 模 型 進(jìn) 行 建 立 的 過 程 中 棚外氣溫均為第一入選因子 多數(shù)晴天和多云的模 型 中 日 照 時 長 也 都 以 靠 前 的 順 序 進(jìn) 入 了 模 型 再 次 證 明棚外氣溫和日照對棚內(nèi)氣溫的影響很大 所有模型 的R 2 均 0 82 擬 合 程 度 都 很 高 模 型 預(yù) 報 值 與 實 測 值 的RSME 3 1 MAE 2 4 可 以 很 好 的 起 到 預(yù) 報 效 果 其 中 休 眠 期 前 期 陰 天 休 眠 期 中 期 多 云 和 陰 天 模 型 的R 2 0 9 RSME 0 8 MAE 0 6 預(yù) 報 模 型 的 精度非常高 完全可實現(xiàn)十分精確地棚內(nèi)氣溫預(yù)報 2 2 催芽期棚內(nèi)氣溫 空氣相對濕度預(yù)報模型 催 芽 期3 種 天 氣 類 型 下 棚 內(nèi) 氣 溫 空 氣 相 對 濕 度 與 日 照 時 長 的 相 關(guān) 性 較 高 表3 晴 天 多 云 相 關(guān) 系 數(shù) 分 別 在0 7 0 5 以 上 陰 天 在0 4 左 右 并 且 棚 內(nèi) 氣 溫 與 日 照 時 長 均 為 顯 著 正 相 關(guān) 棚 內(nèi) 空 氣 相 對 濕 度 與 之 為 顯 著 負(fù) 相 關(guān) 棚 內(nèi) 氣 溫 與 棚 外 氣 溫 空 氣 相 對 濕 度 分 別有不同程度的正相關(guān) 負(fù)相關(guān)關(guān)系 棚內(nèi)空氣相對濕 度與之相反 陰天狀態(tài)下相關(guān)性最差 晴天和多云時 棚內(nèi)氣溫 空氣相對濕度與風(fēng)速分別有明顯的正相關(guān) 負(fù) 相 關(guān) 關(guān) 系 相 關(guān) 系 數(shù) 均 0 5 棚 內(nèi) 溫 濕 度 與 降 水 量 的相關(guān)性與休眠期類似 均未通過顯著性檢驗 表4 中 晴 天 和 多 云 棚 內(nèi) 氣 溫 空 氣 相 對 濕 度 預(yù) 報模 型的 擬合 效果 較好 模型 的R 2 0 7 多云 時2 個模 型 預(yù) 報 值 與 實 測 值 之 間 的 誤 差 較 小 氣 溫 模 型 的 RSME 和MAE 分 別 為2 1 和1 6 空 氣 相 對 濕 度 模 型 的RSME 和MAE 分 別 為6 9 和5 5 晴 天 時 誤 差 較 大 氣 溫 模 型 的RSME 和MAE 均 2 9 空 氣 相 對 濕 度 均 6 9 陰 天 棚 內(nèi) 氣 溫 空 氣 相 對 濕 度 模 型 的 R 2 較 小 但 誤 差 并 不 大 氣 溫 模 型 的RSME 和MAE 分 別 為2 2 1 7 空 氣 相 對 濕 度 模 型 的RSME 和MAE 分 別 為8 1 6 1 2 3 萌 芽 及 新 梢 初 期 棚 內(nèi) 氣 溫 空 氣 相 對 濕 度 預(yù) 報 模 型 由表5 可知 萌芽及新梢初期3 種天氣類型下棚內(nèi) 前 期 中 期 后 期 晴天Y1 多云Y1 陰天Y1 晴天Y1 多云Y1 陰天Y1 晴天Y1 陰天Y1 X1 0 801 0 844 0 978 0 849 0 997 0 952 0 805 0 859 X2 0 537 0 479 0 157 0 062 0 805 0 277 0 523 0 539 X3 0 515 0 607 0 175 0 217 0 609 0 465 0 564 0 226 X4 0 025 0 019 0 045 0 169 X5 0 760 0 754 0 525 0 664 0 685 表 1 休眠期棚內(nèi)氣溫 Y 1 與棚外氣象要素的相關(guān)系數(shù) 注 和 表示 相關(guān) 系數(shù) 分別 通過 了0 01 0 05 水平 的顯 著性 檢驗 表 示 該 預(yù) 報 因 子 全 部 為 常 數(shù)0 無 法 進(jìn) 行 相 關(guān) 系 數(shù) 計 算 相 關(guān) 系 數(shù) 前 表示負(fù)相關(guān)關(guān)系 無 表示正相關(guān)關(guān)系 下同 前 期 中 期 后 期 天氣類型 晴天 多云 陰天 晴天 多云 陰天 晴天 陰天 模 型 Y1 2 497 1 061X1 0 775X5 Y1 4 20 1 015X1 0 685X5 0 913X3 Y1 0 489 1 2X1 Y1 2 25 0 55X1 0 465X3 0 123X5 0 02X2 Y1 0 365 0 949X1 Y1 1 368 0 618X1 0 012X2 Y1 10 889 1 29X1 0 646X5 0 058X2 Y1 21 458 1 971X1 0 14X2 2 547X3 樣本數(shù)量 144 48 24 287 24 96 144 24 R 2 0 876 0 891 0 956 0 854 0 993 0 916 0 829 0 887 RSME 2 3 1 8 0 3 1 4 0 3 0 8 3 1 1 4 MAE 1 9 1 4 0 2 1 1 0 2 0 6 2 4 1 1 表 2 休眠期棚內(nèi)逐時氣溫 Y 1 預(yù)報模型 93氣 溫 空 氣 相 對 濕 度 與 棚 外 氣 溫 的 相 關(guān) 系 數(shù) 分 別 在 0 68 左 右 和 0 33 左 右 晴 天 多 云 陰 天 之 間 相 差 很 小 與棚外空氣相對濕度的相關(guān)性晴天 多云 陰天 晴 天 和 多 云 時 與 日 照 時 長 的 相 關(guān) 性 較 高 相 關(guān) 系 數(shù) 0 6 晴 天 時 與 風(fēng) 速 的 相 關(guān) 系 數(shù) 都 在0 43 左 右 多 云 陰 天 時 與 風(fēng) 速 相 關(guān) 性 很 小 3 種 天 氣 類 型 下 與 棚 外 降 水 量基本不關(guān)性 萌 芽 及 新 梢 初 期 所 有 模 型 的R 2 都 在0 5 0 8 表 6 氣 溫 的 預(yù) 報 模 型 中 陰 天 時 模 型 誤 差 最 小 RSME MAE 分 別 為2 1 1 6 晴 天 時 模 型 誤 差 最 大 RSME MAE 分 別 為3 4 2 6 空 氣 相 對 濕 度 的 預(yù) 報 模 型 中 同 樣 是 陰 天 時 模 型 誤 差 最 小 RSME MAE 分 別 為5 8 4 6 晴 天 和 多 云 時 預(yù) 報 效 果 相 對 較 差 模 型 誤 差 基 本 一 致 RSME MAE 分 別 為10 4 左 右 晴天 多云 陰天 Y1 Y2 Y1 Y2 Y1 Y2 X1 0 647 0 417 0 767 0 551 0 581 0 210 X2 0 543 0 554 0 426 0 547 0 081 0 109 X3 0 532 0 582 0 518 0 614 0 107 0 120 X4 0 024 0 023 0 019 0 121 X5 0 708 0 783 0 578 0 688 0 395 0 429 表 3 催芽期棚內(nèi)氣溫 Y 1 空氣相對濕度 Y 2 與棚外氣象要素的相關(guān)系數(shù) 天氣類型 晴天 多云 陰天 模 型 Y1 11 883 0 724X5 0 617X1 0 067X2 0 349X3 Y2 83 532 2 263X5 0 186X2 1 664X3 0 387X1 Y1 13 21 1 168X1 0 069X2 0 376X5 Y2 75 913 1 748X5 1 882X1 0 234X2 Y1 7 843 0 571X1 0 912X5 0 335X3 Y2 90 853 2 892X5 0 581X1 0 763X3 樣本數(shù)量 1177 72 144 R 2 0 735 0 711 0 800 0 730 0 511 0 245 RSME 3 7 9 4 2 1 6 9 2 2 8 1 MAE 2 9 6 9 1 6 5 5 1 7 6 1 表 4 催芽期棚內(nèi)逐時氣溫 Y 1 空氣相對濕度 Y 2 預(yù)報模型 7 4 左右 2 4 開花坐果期棚內(nèi)氣溫 空氣相對濕度預(yù)報模型 開花坐果期棚內(nèi)氣溫與棚外要素的相關(guān)性結(jié)果中 表7 晴 天 和 陰 天 時 與 棚 外 氣 溫 的 相 關(guān) 系 數(shù) 都 在0 7 左 右 多 云 時 在0 5 左 右 均 為 正 相 關(guān) 關(guān) 系 晴 天 多 云 時與棚外空氣相對濕度 風(fēng)速的相關(guān)系數(shù)都是0 5 左右 相差不大 與棚外空氣相對濕度呈負(fù)相關(guān) 與風(fēng)速呈正 相 關(guān) 陰 天 時 相 關(guān) 性 不 明 顯 晴 天 多 云 與 日 照 時 長 的 相 關(guān) 系 數(shù) 分 別 為0 72 0 65 晴 天 的 相 關(guān) 性 比 多 云 稍 好 晴 天 與 棚 外 降 水 在0 05 水 平 上 有 很 小 的 負(fù) 相 關(guān) 關(guān) 系 但多云 陰天均與棚外降水沒有明顯相關(guān) 棚內(nèi)空 氣 相 對 濕 度 與 棚 外 要 素 的 相 關(guān) 性 結(jié) 果 中 表7 晴 天 多 云 與 棚 外 氣 溫 有 顯 著 的 負(fù) 相 關(guān) 關(guān) 系 相 關(guān) 系 數(shù) 分 別 為0 571 0 699 陰 天 有 較 小 的 正 相 關(guān) 關(guān) 系 陰 天 與 棚 外 空 氣 相 對 濕 度 相 關(guān) 性 很 高 相 關(guān) 系 數(shù) 接 近0 8 晴 天 晴天 多云 陰天 Y1 Y2 Y1 Y2 Y1 Y2 X1 0 693 0 352 0 686 0 321 0 658 0 308 X2 0 560 0 650 0 490 0 387 0 153 0 176 X3 0 450 0 409 0 145 0 076 0 105 0 088 X4 0 066 0 075 X5 0 679 0 762 0 649 0 699 表 5 萌芽及新梢初期棚內(nèi)氣溫 Y 1 空氣相對濕度 Y 2 與棚外氣象要素的相關(guān)系數(shù) 天氣類型 晴天 多云 陰天 模型 Y1 15 032 0 485X1 0 681X5 0 062X2 Y2 74 416 2 214X5 0 310X2 0 219X1 Y1 13 038 0 626X1 0 752X5 0 029X2 Y2 84 724 2 694X5 0 135X2 Y1 15 088 0 675X1 0 054X2 0 371X3 Y2 90 622 0 652X1 0 07X2 樣本數(shù)量 616 140 178 R 2 0 764 0 693 0 723 0 520 0 502 0 730 RSME 3 4 10 3 2 9 10 5 2 1 5 8 MAE 2 6 7 5 2 1 7 3 1 6 4 6 表 6 萌芽及新梢初期棚內(nèi)逐時氣溫 Y 1 空氣相對濕度 Y 2 預(yù)報模型 肖 楊等 不同天氣類型下大棚葡萄溫濕度預(yù)報模型 94多 云 時 相 關(guān) 系 數(shù) 較 小 都 在0 5 上 下 晴 天 多 云 陰 天 與風(fēng)速的相關(guān)系數(shù)都在0 5 左右 為負(fù)相關(guān)關(guān)系 晴天 多 云 與 日 照 時 長 的 相 關(guān) 系 數(shù) 0 6 負(fù) 相 關(guān) 性 很 明 顯 3 種天氣時與降水量的關(guān)系不大 表8 內(nèi) 開 花 坐 果 期 各 模 型 及 誤 差 統(tǒng) 計 結(jié) 果 表 明 陰 天 時 棚 內(nèi) 氣 溫 預(yù) 報 模 型 的 誤 差 在3 個 氣 溫 模 型 中 最 小 RSME 為2 3 MAE 為1 8 晴 天 多 云 時 棚 內(nèi) 氣 溫 模 型 精 度 大 體 相 同 RSME 都 在3 4 左 右 MAE 都 在2 6 左 右 陰 天 時 棚 內(nèi) 空 氣 相 對 濕 度 預(yù) 報 模 型 精 度 較 高 RSME 和MAE 都 在6 0 6 9 晴 天 時 的 模 型精度最差 RSME 和MAE 都超過10 2 5 果實膨大及漿果成熟期棚內(nèi)氣溫預(yù)報模型 晴天 多云 陰天時棚內(nèi)氣溫與棚外氣溫的相關(guān)系 數(shù) 都 在0 8 以 上 且 差 距 不 大 表9 棚 內(nèi) 氣 溫 與 棚 外 其他要素的相關(guān)性方面 晴天 多云時與棚外空氣相對 濕度相關(guān)系數(shù)都在0 42 左右 陰天時相對較小 晴天和 多 云 時 與 風(fēng) 速 有 不 同 程 度 的 相 關(guān) 性 晴 天 比 多 云 相 關(guān) 系 數(shù) 大 晴 天 和 多 云 時 與 日 照 時 長 的 相 關(guān) 性 僅 次 于 棚 外氣溫 相關(guān)系數(shù)都在0 6 以上 但陰天不明顯 對 比 果 實 膨 大 及 漿 果 成 熟 期3 種 天 氣 類 型 下 棚 內(nèi) 氣 溫 預(yù) 報 模 型 的 預(yù) 報 精 度 可 以 發(fā) 現(xiàn) 表10 晴 天 多 云 時 模 型 的 擬 合 程 度 較 高 R 2 都 在0 8 以 上 陰 天 相 對 較 差 R 2 接 近0 7 晴 天 多 云 陰 天 棚 內(nèi) 氣 溫 預(yù) 報 模 型 誤 差 相 差 不 大 RSME 都在2 6 左右 MAE 同為2 0 表 7 開花坐果期棚內(nèi)氣溫 Y 1 空氣相對濕度 Y 2 與棚外氣象要素的相關(guān)系數(shù) 晴天 多云 陰天 Y1 Y2 Y1 Y2 Y1 Y2 X1 0 718 0 571 0 489 0 699 0 710 0 220 X2 0 470 0 555 0 508 0 444 0 036 0 783 X3 0 480 0 539 0 492 0 451 0 093 0 445 X4 0 096 0 066 0 103 0 061 0 090 0 065 X5 0 720 0 696 0 651 0 617 天氣類型 晴天 多云 陰天 模型 Y1 9 259 0 638X5 0 686X1 0 056X2 1 05X4 Y2 85 49 2 08X5 1 446X1 0 3X2 4 57X4 0 97X3 Y1 13 33 0 449X5 0 127X2 0 808X1 Y2 104 88 4 283X1 0 449X2 0 779X5 Y1 3 675 0 989X1 Y2 42 85 0 404X2 1 121X1 1 348X3 樣本數(shù)量 620 71 96 R 2 0 761 0 666 0 656 0 822 0 503 0 680 RSME 3 3 13 3 3 5 8 6 2 3 6 9 MAE 2 5 10 6 2 7 7 1 1 8 6 0 表 8 開花坐果期棚內(nèi)逐時氣溫 Y 1 空氣相對濕度 Y 2 預(yù)報模型 3 結(jié)論與討論 1 5 個 生 育 期 中 棚 內(nèi) 氣 溫 與 棚 外 氣 溫 風(fēng) 速 日 照 時 長 有 正 相 關(guān) 關(guān) 系 與 棚 外 空 氣 相 對 濕 度 呈 負(fù) 相 關(guān) 關(guān) 系 與 降 水 量 相 關(guān) 性 不 明 顯 3 種 天 氣 類 型 下 大 棚 內(nèi)外氣溫的相關(guān)系數(shù)基本在0 5 以上 晴天和多云日照 時 長 對 棚 內(nèi) 氣 溫 的 影 響 很 顯 著 二 者 的 相 關(guān) 系 數(shù) 大 多 超 過0 6 陰 天 無 明 顯 相 關(guān) 性 晴 天 和 多 云 棚 內(nèi) 氣 溫 與 棚 外 空 氣 相 對 濕 度 風(fēng) 速 之 間 的 相 關(guān) 系 數(shù) 一 般 都 在 0 4 0 6 陰 天 時 相 關(guān) 性 各 生 育 期 相 差 很 大 氣 溫 預(yù) 報 模 型R 2 都 在0 5 以 上 一 半 以 上 模 型R 2 0 8 模 型 預(yù) 報 值 與 實 測 值 的RSME 3 7 MAE 2 9 有 很 好 的 預(yù) 報 效 果 其 中 3 4 以 上 的 模 型RSME 3 0 MAE 2 5 休 眠 期 部 分 模 型RSME MAE 都 在0 5 以 內(nèi) 完全可以實現(xiàn)棚內(nèi)氣溫的精準(zhǔn)預(yù)報 2 3 個 生 育 期 中 棚 內(nèi) 空 氣 相 對 濕 度 與 棚 外 氣 溫 風(fēng) 速 日 照 有 負(fù) 相 關(guān) 關(guān) 系 與 棚 外 空 氣 相 對 濕 度 呈 正 相 關(guān) 關(guān) 系 與 降 水 量 相 關(guān) 性 不 明 顯 晴 天 和 多 云 棚 內(nèi) 空 氣 相 對 濕 度 與 棚 外 氣 溫 空 氣 相 對 濕 度 風(fēng) 速 日 照 時 長 的 相 關(guān) 系 數(shù) 一 般 在0 3 0 7 陰 天 時 與 棚 外 有 顯 著 相 關(guān) 性 的 要 素 較 少 且 不 同 生 育 期 相 關(guān) 系 數(shù) 差 別 很 大 空氣相對濕度模型中 除催芽期陰天模型外 其他 模 型R 2 也 都 在0 5 以 上 所 有 模 型 預(yù) 報 值 與 實 測 值 的 RSME 為5 8 13 3 MAE 為4 6 10 6 空 氣 相 對 濕 度 模 型 的 精 度 雖 然 沒 有 氣 溫 模 型 高 但 在 一 定 程 度 上 也 可 以 滿 足 生 產(chǎn) 需 要 填 補(bǔ) 該 地 區(qū) 大 棚 葡 萄 小 氣 表 9 果實膨大及漿果成熟期棚內(nèi)氣溫 Y 1 與棚外氣象要素的相關(guān)系數(shù) 晴天Y1 多云Y1 陰天Y1 X1 0 803 0 831 0 824 X2 0 421 0 424 0 313 X3 0 404 0 268 0 001 X4 0 049 0 034 0 065 X5 0 735 0 642 0 118 95候預(yù)報模型的空白 3 相 比 部 分 學(xué) 者 建 立 的 日 最 高 最 低 平 均 溫 濕 度 或 某 個 典 型 日 的 逐 時 預(yù) 報 模 型 本 研 究 建 立 的 逐 小 時預(yù)報模型預(yù)報準(zhǔn)確度稍差 但連續(xù) 密集的逐小時預(yù) 報 更 有 利 于 生 產(chǎn) 需 要 為 進(jìn) 一 步 提 高 預(yù) 報 準(zhǔn) 確 性 預(yù) 報因子的篩選和建模方法的改進(jìn)將是下一步工作中需 要 深 入 探 索 的 重 點 影 響 大 棚 溫 濕 度 調(diào) 控 效 果 的 因 素 很 多 大 棚 材 料 結(jié) 構(gòu) 尺 寸 等 方 面 32 34 的 差 異 都 會 導(dǎo) 致 調(diào) 控 效 果 產(chǎn) 生 較 大 的 變 化 本 研 究 結(jié) 論 是 在 供 試 大 棚 的 試驗中得到的 存在一定的局限性 能否實現(xiàn)推廣應(yīng)用 還 需 要 在 更 多 類 型 的 葡 萄 大 棚 中 開 展 試 驗 進(jìn) 一 步 完 善 參考文獻(xiàn) 1 陳樹俊 葡萄的營養(yǎng)與保健 J 農(nóng)產(chǎn)品加工 2008 10 18 19 2 魏 瑞 江 王 春 乙 范 增 祿 石 家 莊 地 區(qū) 日 光 溫 室 冬 季 小 氣 候 特 征 及 其與大氣候的關(guān)系 J 氣象 2010 36 1 97 103 3 楊 再 強(qiáng) 張 婷 華 黃 海 靜 等 北 方 地 區(qū) 日 光 溫 室 氣 象 災(zāi) 害 風(fēng) 險 評 價 J 中國農(nóng)業(yè)氣象 2013 34 3 342 349 4 黎 貞 發(fā) 李 春 李 寧 等 天 津 市 日 光 溫 室 低 溫 災(zāi) 害 特 點 及 防 御 對 策 J 中國蔬菜 2013 17 6 9 5 王 瓊 魏 瑞 江 王 榮 英 等 河 北 日 光 溫 室 氣 象 災(zāi) 害 影 響 和 氣 象 服 務(wù) 評估 J 中國農(nóng)業(yè)氣象 2014 35 6 682 689 6 李寧 李春 韓玥 等 天津市西 青區(qū)日光 溫室農(nóng)業(yè) 氣象災(zāi)害 分析 J 北方園藝 2017 12 51 54 7 肖 芳 宋 洋 楊 再 強(qiáng) 設(shè) 施 葡 萄 小 氣 候 預(yù) 報 模 型 的 建 立 J 江 蘇 農(nóng) 業(yè) 科學(xué) 2018 46 22 306 309 8 閆 蓉 安 光 輝 邢 生 惠 貴 德 縣 溫 室 大 棚 內(nèi) 溫 度 變 化 規(guī) 律 及 預(yù) 報 模 型研究 J 農(nóng)業(yè)災(zāi)害研究 2016 6 10 28 32 9 袁 靜 王 令 軍 徐 劍 平 等 大 櫻 桃 大 棚 小 氣 候 特 征 分 析 及 預(yù) 報 J 中國農(nóng)學(xué)通報 2015 31 19 173 179 10 張 超 吳 瑞 芬 內(nèi) 蒙 古 東 部 溫 室 大 棚 溫 度 特 征 分 析 及 預(yù) 報 模 型 建 立 J 中國農(nóng)學(xué)通報 2014 30 26 213 218 11 符 國 槐 張 波 楊 再 強(qiáng) 等 塑 料 大 棚 小 氣 候 特 征 及 預(yù) 報 模 型 的 研 究 J 中國農(nóng)學(xué)通報 2011 27 13 242 248 12 曾 照 旭 樸 一 龍 李 聰 等 冬 季 塑 料 大 棚 內(nèi) 氣 溫 和 土 溫 的 變 化 研 究 J 北方園藝 2013 11 47 49 13 葛 建 坤 羅 金 耀 春 季 溫 室 番 茄 內(nèi) 外 氣 象 要 素 變 化 規(guī) 律 初 步 研 究 J 中國農(nóng)村水利水電 2013 3 82 84 87 14 于 明 英 肖 娟 邱 照 寧 等 不 同 天 氣 條 件 對 沙 培 日 光 溫 室 小 氣 候 的 影響 J 北方園藝 2017 9 42 45 15 趙 先 麗 張 淑 杰 蔡 福 等 遼 寧