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基于遥感与气象数据的冬小麦主产区籽粒蛋白质含量预报

2021-08-25

由农业农村部农业遥感机理与定量遥感重点实验室、北京农业信息技术研究中心、国家农业信息化工程技术研究中心、全国农业技术推广服务中心、北京市农业技术推广站与amjs澳金沙门线路首页开展研究的“基于遥感与气象数据的冬小麦主产区籽粒蛋白质含量预报”在《智慧农业(中英文)》期刊上发表。

微信截图_20210825180145.png

开展小麦籽粒蛋白质含量的监测预报研究对于指导农户调优栽培、企业分类收储、期货小麦价格、进口政策调整等具有重要意义。本研究以冬小麦主产区(河南省、山东省、河北省、安徽省和江苏省)为研究区域,构建了冬小麦籽粒蛋白质含量多层线性预测模型,并实现了2019年冬小麦蛋白质含量预报。为了解决预测模型在年际扩展和空间扩展存在偏差的问题,在蛋白质含量估算模型中考虑了气象因素(温度、降水、辐射量)、冬小麦筋型、抽穗—开花期增强型植被指数(EVI)等因素。结果表明,融合3个气象因素的蛋白质含量估算模型建模集精度(R2=0.39,RMSE=1.04%)与验证集精度(R2=0.43、RMSE=0.94%)均高于融合2个气象因子的估算模型和单个气象因子的估算模型。将蛋白质含量估算模型应用冬小麦主产区的蛋白质含量遥感估算,得到了2019年冬小麦主产区品质预报图,并形成黄淮海地区冬小麦品质分布专题图。本研究结果可同时为后续小麦种植区划和实现绿色、高产、优质、高效粮食生产提供数据支撑。

微信截图_20210825174855.png

将GPC(籽粒蛋白质含量)模型由样点数据推及到面域范围,得到2019年冬小麦GPC估算图(图4)。越红的地区代表GPC越高,绿色代表GPC偏低,基本呈现从北到南冬小麦品质逐渐降低的趋势。2019年黄淮海地区冬小麦GPC最高的地区是河北省、山东省北部以及河南省中部和北部,基本在13.6%以上,其中河北省大部分及河南省北部GPC达到14.6%以上;山东省西部、河南省东部与西南部地区、安徽省北部与江苏省北部地区GPC基本在 12.3%-13.6% 之间。GPC最低的地区是江苏省东南部沿海地区与河南省东南部地区,GPC基本低于12.3%。

由农业农村部农业遥感机理与定量遥感重点实验室、北京农业信息技术研究中心、国家农业信息化工程技术研究中心、全国农业技术推广服务中心、北京市农业技术推广站与amjs澳金沙门线路首页开展研究的“基于遥感与气象数据的冬小麦主产区籽粒蛋白质含量预报”在《智慧农业(中英文)》期刊上发表。

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开展小麦籽粒蛋白质含量的监测预报研究对于指导农户调优栽培、企业分类收储、期货小麦价格、进口政策调整等具有重要意义。本研究以冬小麦主产区(河南省、山东省、河北省、安徽省和江苏省)为研究区域,构建了冬小麦籽粒蛋白质含量多层线性预测模型,并实现了2019年冬小麦蛋白质含量预报。为了解决预测模型在年际扩展和空间扩展存在偏差的问题,在蛋白质含量估算模型中考虑了气象因素(温度、降水、辐射量)、冬小麦筋型、抽穗—开花期增强型植被指数(EVI)等因素。结果表明,融合3个气象因素的蛋白质含量估算模型建模集精度(R2=0.39,RMSE=1.04%)与验证集精度(R2=0.43、RMSE=0.94%)均高于融合2个气象因子的估算模型和单个气象因子的估算模型。将蛋白质含量估算模型应用冬小麦主产区的蛋白质含量遥感估算,得到了2019年冬小麦主产区品质预报图,并形成黄淮海地区冬小麦品质分布专题图。本研究结果可同时为后续小麦种植区划和实现绿色、高产、优质、高效粮食生产提供数据支撑。

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将GPC(籽粒蛋白质含量)模型由样点数据推及到面域范围,得到2019年冬小麦GPC估算图(图4)。越红的地区代表GPC越高,绿色代表GPC偏低,基本呈现从北到南冬小麦品质逐渐降低的趋势。2019年黄淮海地区冬小麦GPC最高的地区是河北省、山东省北部以及河南省中部和北部,基本在13.6%以上,其中河北省大部分及河南省北部GPC达到14.6%以上;山东省西部、河南省东部与西南部地区、安徽省北部与江苏省北部地区GPC基本在 12.3%-13.6% 之间。GPC最低的地区是江苏省东南部沿海地区与河南省东南部地区,GPC基本低于12.3%。

THE END

2021

08/25

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