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行业动向

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江苏诺丽慧农农业科技有限公司开展研究的“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江苏诺丽慧农农业科技有限公司开展研究的“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

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08/25

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