论大田作物产量与农业气象预测预报

在全球气候变暖背景下，极端气象灾害增多增强。水资源短缺加剧，土地沙化、盐碱化速度加快农业病虫害趋多趋广，给农业生产带来严重影响，尤其受干旱、洪涝等气象灾害影响，我国农业生产面临的自然风险更多更大。加大农业气象科研事业发展对防灾减灾，保障农业生产意义重大。加大气象预测、预报功能，对局部的突发性的灾害性天气及时预测预报是减少灾害的至关重要的环节。在此基础上，做好大田作物产量预测工作，对生产管理部门及时了解大田作物生长发育动态，采取有针对性的管理措施，趋利避害，夺取大田作物丰收也具有重要意义。当前，大田作物产量预报已成为气象为农业服务的―项重要内容，也是中国气象局下达的指令性农业气象产量预报业务项目之一。

1统计模型

大田作物产量农业气象模型主要有统计模型（包括气象统计模型、农学统计模型、社会经济计量统计模型等）、遥感模型和动力生长模拟模型等。

1.1气象统计模型

气象统计模型是大田作物产量农业气象统计预测预报模型中最重要的―种，它主要是利用各种数理统计方法，建立大田作物产量――气象条件关系式，进而得到大田作物产量预报值。气象统计模型主要有丰歉午指标模型及产量分解气象统计模型等。

丰歉年指标模型是通过多年的气候条件、大气环流、大田作物生育状况与大田作物产量的平行分析，划分出丰、平、歉产量模型，得出典型丰、歉年不同生育阶段的农业气象指标，为年预测的提供依据。

1.1.1趋势产量

趋势产量一般由相对稳定的惰性少变因子注要指农业技术水平）决定。一舱是随着生产力的不断发展而促进产量的提高，即表现为产量的正函数。在具体处理时，通常把时间参数简单地作为自变量，然后用种种函数去逼近、模拟。

1.1.2气象产量

气象产量主要由――些不稳定的活跃多变因子 （主要指气象条件炔定，在儿门尚无法控制和改变大自然的情况下，它总是使得实产沿时间趋势钱上下波动。在得到气象产量X序列后，通过寻找各种关键时期的关键气象因子闪，利用统计、模拟等方法，可以建立大田作物产量预测预报模型。

1.1.3随机波动产量

随即波动产量主要由某些随帆因子（如地震、冰雹、龙卷风、社会变革、泥石流等）决定，其对产量的影响基本无规律可循，在实际工作中要么忽略不计，要么对其进行订正处理。

1.2农学统计模型

从大田作物产量形成的农学结构看，玉米和水稻等作物单产是由果穗数、穗粒数和穗粒重“三要素”，决定的。考虑到预报时效和各农学参数的代表性，可以分阶段建立包含不同农学参数的作物产量农学统计模型。

1.3社会经济计量统计模型

从社会宏观投入与产出角度分析，大田作物产量应是包括气象条件在内的社会经济计量因子的函数。这些经济计量因子主要有他啦闲量、农田有效灌溉面积、机饼面积、良种面积、农药用量、大牲畜头数、农村用电量浓业机械总动力等。目前，这类模型在农业统计调查部门被广泛采用。

2遥感估产模型

利用遥感技术的客观、宏观、动态、快速等特点，通过计算不同光谱波段组合的植被指数或其它遥感参数，建立其与大田作物产量的关系式，从而达到利用遥感信息预报大田作物产量的目的。为了提高遥感估产模型的准确性，往往要引入地理信息系统，建立大田作物估产地理背景数据库，必要时还要引入专家系统技术，在数据库技术、图形图像处理技术及计算机集成技术的共同支持下，建立大田作物遥感综合估产模型。

以玉米种植为例，我国玉米具有混种和插花分布的特点，共生作物较多，生长季的背景条件较为复杂，绐遥感动态监侧和估产带来很大困难，但玉米也有其独特的光谱特征。

为了提高估产的准确性，往往是采用较成熟的统计、农学和气象与遥感相结合的综合估产模型，由专家知识参与决策，结出当年大田作物产量预报。这是因为以FsT因子等遥感参数为主的遥感估产模型只能反映大田作物光合产量的大小、而呼吸消耗与经济系数可用气象条件描述，因而要建立气象估产模型。但气象估产模型对作物长势过程分析不充分，且末完全揭露作物产量与气象影响因子内在因果关系，为弥补这方面的缺陷，引入大田作物农学结构模型。因而，必须将遥感、气象、农学结构模型有机地结合起来，走综合估产的道路，才能准确地估产。同时，对大面积遥感估产来讲，单产模型应与估产区别、长势分区相配合，以便最终给出分区总产。

3动力（态）生长模拟模型

动力（态）生长模拟模型是农业气象数删方法在大田作物产量气象预报中的―种具体应用。其模拟结果将定量地描述大田作物生长发育和产量形成与环境气象条件之间的关系。但是，由于这类模型要求参数多，比较复杂，往往只停留在小范围试验应用中，在大范围业务应用时，必须进行简化，并过渡到计算机数值模拟模型。

4结合集成模型

众所周知，天气气候的阶段性变化特征势必造成作物气象产量的变化并具有明显的阶段性。当农业生产技术有较大改进时，产量序列常出现跳跃，产量曲线出现不连续现象，然后便相对稳定变化―个时期，这样―个相对稳定变化的时期称为―千产量阶段。同―个产量阶段内，农业生产水平差异不大，而且同处于―个气候阶段内，产量序列的时序可比性较好；而不同产量阶段间产量存在跳跃，其变化曲线有明显的不连续点。因而，前后两个产量阶段不能等同视之，应分别进行处理和分析。