确定与不确定方法组合下的玉林市农业需水量区间预测

需水预测是进行有效水资源规划的重要基础,结合确定和不确定方法对玉林市2030年的农业需水量进行区间预测。基于定额法、趋势分析法、BP神经网络、ARIMA模型和灰色预测模型,随机生成数据推求正态分布以及置信区间,确定玉林市规划水平年的需水量,计算得出玉林市2030年农业需水量的95%置信区间为17.84亿-18.37亿m^(3)。将本文方法与已有组合方法需水量预测结果进行比较,结果表明本文方法具有可行性及优越性,为玉林市进一步的水资源配置研究提供了可信的农业需水量区间。

黄河流域农业需水价格弹性研究

以经济学理论为基础,从研究农业需水价格弹性入手,分析水价对农业需水量的影响,确定二者之间的定量关系。该文应用计量经济学的方法,通过对黄河流域不同灌区建立农业用水需求函数,得出水的需求价格弹性,并进一步研究得出了农业需水价格弹性函数。研究表明水价与需水量和需求价格弹性之间都有明显的相关关系。将以上研究成果在黄河流域农业需水分析中进行了定量的应用研究,结果显示水价调整对该流域的农业需水有明显的抑制作用。

新疆三工河流域农业需水量预测与分析

依据新疆三工河流域的农业生产发展情况以及农业用水现状,综合考虑该流域土地资源状况和农业发展方向,结合国家西部大开发战略和相关的宏观经济调整政策,预测2005年、2010年和2020年流域三个水平年的农业需水量,分析了未来20年的农业需水态势。同时,结合该地区工业、生活、生态环境需水量的未来变化趋势,平衡分析了在满足未来农业需水条件下的社会-经济-生态复合系统水资源配置的合理性,并提出从农业灌溉中节水,尽量追求内涵式发展的农业模式,这才是谋求三工河流域社会-经济-生态复合系统可持续发展的有效之路。同时,这也为国家对该地区的国土开发、经济建设布局以及长远水资源利用问题进行宏观决策提供了参考依据。

基于灰色残差-马尔可夫藕合模型的农业需水量预测研究

将灰色残差模型与马尔可夫预测模型结合起来,建立灰色残差-马尔可夫藕合模型来预测农业需水量。先用灰色GM(1,1)模型进行预测,预测精度较低,因此对GM(1,1)模型进行一定程度的改进,建立灰色残差GM(1,1)模型;再用马尔可夫预测模型来判断残差预测值的符号,以提高预测精度。最后用华东某城市2002-2008年的农业用水量作为历史数据进行了预测,结果表明预测精度明显提高。预测结果可以为研究区域今后的节水灌溉发展提供理论依据,来有效地指导今后该地区的节水灌溉。

三江平原农业需水量及适宜水稻种植面积的研究

三江平原水田面积已达95.3×104hm2,占总耕地面积的28.6%。集中种植区种植比例超过50%,最大比例为90%,造成地下水位持续下降并形成集中降深。该地区内有大面积湿地分布,地表径流减少和地下水漏斗的形成将对湿地和地区整体生态环境造成极为不利的影响。该文以农业需水量和地下水可开采模数两种计算方法,计算了适宜水稻种植的面积。结论为:在现有水田比例情况下,农业需水量为464mm;考虑一定的径流量,适宜比例为30%,若不考虑径流,最大种植比例为50%～60%;扩大水稻面积的根本措施为采用先进的种植措施,减少水稻需水量,其次为引用过境水,增加可利用量。

农业需水价格弹性分析模型

应用计量经济学和多元统计分析的方法,通过对原始资料样本数据建立预处理模型,剔除水价以外的主要影响因素对农业用水量的影响,建立农业需水价格弹性分析模型,得出农业需水的价格弹性,研究表明农业水价与需水量之间存在明显的相关关系。将预处理模型和农业需水价格弹性分析模型在江苏省高扬程灌区中进行了定量的应用研究,结果显示农业水价对用水量有明显的抑制效果。

变化环境下农业需水量演变趋势及驱动力

根据宝鸡峡灌区11个气象站近30 a的气象及近20 a种植面积资料,分析了气候及作物种植结构的变化特征,计算了作物需水量和农业需水量,研究了灌区农业需水量的演变趋势,并利用主成分回归分析法揭示了影响农业需水量变化的驱动因素.结果表明:灌区气温呈显著上升趋势,相对湿度和风速呈显著下降趋势,蒸发量和日照时数略有增多,降水量有所减少.灌区农业种植结构变化较大,粮食作物与经济作物种植面积比例显著降低,由1991年的4.08减小为2010年的1.83;粮食作物与农作物总播种面积比例也呈下降趋势,由1991年的0.46减小为2010年的0.40.灌区小麦、玉米、油菜、棉花等4种主要作物需水量呈递增趋势,其中油菜需水量递增速率最快,约为3.558 mm/a;灌区农业需水量呈递减趋势,其递减速率为3.35×107m3/a.影响农业需水量变化的主要驱动因素为种植面积、降水量和蒸发量.降水量的减少和蒸发量的增多使得作物需水量明显增多,而农作物种植面积的减少,引起农业需水量的显著减少.

基于农业气象和农业种植结构的区域农业需水研究——以唐山市为例

农田需水量预测是农业灌溉需水量的关键,其合理利用与农业水资源高效利用、科学管理有极为重要作用。为合理分析区域农田需水量,本文在全面分析农田需水量计算方法的基础上提出了以区域水资源合理配置为基础,将优化作物布局,调整种植结构,和采取作物适时灌溉相结合条件下的经济灌溉需水量预测方法;并以唐山市为例,采用45年的水文气象资料对未来20年全市充分和经济灌溉条件下的农田灌溉需水定额和灌溉需水量作了预测。结果表明,唐山市2010年、2020年经济灌溉需水量较充分灌溉条件下的农田综合灌溉定额分别减少76.9mm、68.0 mm,对应的农田用水量分别下降了4.07×108m3和3.59×108m3。比较不同灌溉条件下的农业需水量变化发现在农业灌溉中采用经济灌溉方式将有利于缓减未来农业供需水不足的矛盾。

利用作物模型估算农业需水量的探讨

探讨了利用作物模型估算农业需水量的方法,在对DSSAT模型进行充分校正和验证的基础上估算了石家庄山前平原区农业需水量,并分析了其时空分布,以及农业需水量在不同降雨典型年份的变异性。模型计算结果显示石家庄山前平原区多年平均农业需水量为15.7亿m3,枯水年份与丰水年份农业需水量的变异率超过了50%。

基于RBF神经网络的农业需水量预测

介绍了径向基函数神经网络的原理、训练算法,建立的径向基函数神经网络农业需水量预测模型具有较强的非线性处理能力和逼近能力,运算速度快、性能稳定,克服了BP神经网络学习过程的收敛过分依赖于初值和可能出现局部收敛的缺陷,预测精度较高,泛化能力强。

近30年甘肃省农业需水预测与节水高效农业建设途径

以粮食自给为前提,对甘肃省未来30a的农产品需求及高低节水方案下的农业需水进行了预测。通过对水资源供需平衡进行分析后认为,要使农业用水保障供给,农业生产必须走高效用水的道路。提出了发展节水灌溉、建立旱地高效农业、实行水旱互补、统等发展等农业高效用水思路。

气候变化对黄河流域农业需水的影响评价

分析气候变化对农业需水的影响,有助于科学制定灌溉需水定额和保障农业用水安全.选取黄河流域西宁、若尔盖、兰州、银川、呼和浩特、西安、太原、孟津、济南和泰安等10个代表站,利用1951-2010年的逐月气象资料,采用彭曼公式计算多年平均作物蒸散量,分析黄河流域参考作物蒸散量时空分布变化规律,以冬小麦为代表性作物定量评价单气象要素（温度）变化对农业需水的影响程度.结果显示：多年平均参考作物蒸散量自西向东从2.49 mm/d增加至3.94mm/d,若尔盖地区最小,泰安最大;温度增加1～2℃,黄河流域多年平均参考作物蒸散量增加0.1～0.5 mm/d,增幅为3.45％～16.9％,增幅最大的为泰安站;对冬小麦而言,温度增加1～2℃,需水量增加0.1～0.55 mm,增幅最大为泰安站,增幅为11.38％～15.63％.研究结果可为区域农业灌溉和水资源高效利用提供参考依据.

东北地区农业需水动态调控模型设计与应用

一个地区水量的充足与否直接影响该区农作物产量的高低。利用空间信息技术(RS和GIS)建立的东北地区农业需水动态调控模型,可服务于不同地区农业(农作物)的合理发展。文中以东北地区黑龙江、吉林、辽宁3省主要农作物及其分布现状为研究对象,依据区内水资源的供需平衡原理和水资源与农业的相互耦合关系,运用RS和GIS手段,进行了东北地区农业需水动态调控模型系统的概念设计。东北农业需水动态调控GIS不仅可以实现对现有数据查询、检索、修改和分析,还可对农业未来的发展做出预测,对未来20年内东北地区作物单产、作物耗水量、作物需水量以及作物产量变化等趋势做出评价。据此可为一些重大水利工程规划布局决策提供参考依据,从而实现东北地区农业稳定、快速的可持续发展。

趋势面分析方法在农业需水量预测中的应用

以山西省运城市1999～2009年农业需水量为因变量,相应播种面积和产量为自变量,建立了农业需水量变化趋势面模型,对不同阶次趋势面模型的拟合程度进行检验,并绘制了趋势面和残差等值线图。经分析得出,趋势面分析方法可以用于分析农业需水量变化的总趋势,并可用已建立的趋势面模型,通过预测该市未来年份的播种面积和产量来预测相应的农业需水量。

三江平原建三江地区农业需水量及水稻生产潜力研究

在分析建三江分局水资源开发利用情况的基础上,估算了农业需水量,并对当地水稻适宜种植面积进行了估算,指出利用降水及地下水资源适宜的水稻种植比例为47.4%;在充分利用周边过境水资源的情况下,水稻种植比例最大可以发展到80%。同时,应充分考虑水稻节水灌溉的潜力,为粮食产量提高提供理论依据。

基于趋势面模拟的区域农业需水量预测

以山西省各城市2008年农业需水量为因变量,各市相应产量和播种面积为自变量,建立了农业需水量变化趋势面模型,比较了不同阶次趋势面模型的拟合程度,并绘制了趋势面和残差等值线图。经分析得出,趋势面分析方法可以用于分析相近区域农业需水量变化的总趋势,并可用已建立的趋势面模型对缺少农业用水量资料、但可获知产量和播种面积的附近区域进行农业需水量预测。

甘肃农业需水预测成果分析

结合全国水资源规划的需水预测工作,从预测方法和要求等方面,分析了甘肃省农业需水预测成果,提出了影响成果的因素。

基于BP-AGA方法的农业需水量预测

针对BP算法存在局部极小值的问题,构建基于BP-AGA的非线性组合预测方法模型,改善BP算法局部最优问题和收敛速度缓慢的缺点,使网络全局误差函数极小化。然后对农业需水量预测进行实证分析,结果表明BP-AGA方法的效果要优于单项预测方法。

主成分回归模型在农业需水量预测中的应用

农业需水量的准确预测对区域发展具有十分重要的意义。农业需水量受多重因素的影响,且这些因素大多存在较强的相关性。通过介绍主成分分析法的原理和计算分析,以实例(Z市1998—2010年农业用水资料)建立回归模型对需水量进行预测。结果表明,该模型应用于农业用水量预测,其结果与当地实际情况较吻合,模型的拟合程度和预测准确度均较好。

变化环境下宝鸡峡灌区农业需水量的合理确定

基于宝鸡峡灌区11个气象站30年的气象数据、20年的作物种植面积资料及灌溉水利用系数等资料,分别用彭曼公式和定额法计算宝鸡峡灌区农业需水量,利用趋势法及灰色关联分析法分析其变化特征及驱动因素,并将计算结果与实际农业用水量对比讨论。结果表明:在众多变化环境因素共同作用下,1991-2010年间宝鸡峡灌区农业需水量呈下降趋势,其主要影响因素是种植面积及粮食作物种植比的减小。中等年及干旱年实际用水量接近于非充分灌溉条件下定额法计算出的农业需水量,湿润年实际用水量介于定额法计算出的农业需水量与基于彭曼公式计算出的农业需水量之间。基于上述结论考虑灌区实际用水需求,提出灌区农业需水量合理确定方法。