第
20
卷第
6
期
2009
年
12
月
水资源与水工程学报
Vo
1.
20
No.6
Dec.
.2009
Journal
of
Water
Resources
&.
Water
Engineering
基于灰色关联分析与
BP
神经网络模型的
日参考作物蒸发蒸腾量预测
马亮何继武
b
〈新疆农业大学
a.
水利与土木工程学院
I
b.
新疆农业大学科研管理处,新疆乌鲁木齐
830052)
摘
要:采用灰色系统理论中的关联分析方法,对影响作物蒸发蒸腾量的各个气象因素进行关联度分析,挑选出影
响作物蒸发蒸腾量的主要气象因子,并以这些气象因子为输入向量,以参考作物蒸发蒸腾量为输出向量,建立作物
蒸发蒸腾量与主要气象因予之间的
BP
神经网络预测模型。实例证明
g
该方法简单可行,预测精度较高,能满足实
际生产需要。
关键词:参考作物蒸发蒸腾量
F
灰色关联度;
BP
神经网络
中图分类号
:516
1.
4
文献标识码
:A
文章编号:
1672-643X(2009)06-0034-04
Forecast
of
Daily Reference
Evapotranspiration
Based
on
Gray
Relation Analysis
and
BP
Neural Network
MA
Li
an
矿.
HE
Ji-wu
b
(a.
School
of
Water
Resources &
Civil
Engineering;
b.
Scientific
Research
and
Management
Division.
Xinjiang
Agricultural
University.
Urumqi.
Xinjiang
830052.
China)
Abstract:
Using
the
interaction
analytical
method
in
gray
system
theory.
this
paper
analyzed
all
the
factors
which
aHected
crop
evapotranspiration
and
selected
out
the
main
climatic
factors.
The
input
vectors
were
various
climatic
factors
,
while
the
output
was
the
daily
reference
evapotranspi-
ration
,
the
BP
neural
network
forecast
model
was
established.
By
means
of
experiment
,
this
method
is
easy
,
accurate
and
convenient
for
practical
application.
Key
words:
reference
evapotranspiration;
gray
relation
analysis;
BP
neural
network
参考作物蒸发蒸腾量是作物蒸发蒸腾量计算的
关键因子,其准确估算对于灌区实时灌溉预报和农
田水分管理具有重要作用。许多研究表明
[1-5]
参考
作物蒸发蒸腾量与气象因素具有较强的非线性关
系,而
BP
(Back-
Propaga
tion
,简称
BP)
神经网络是
较为成熟也是应用最多的一种非线性函数逼近方
法,基于神经网络可以实现参考作物蒸发蒸腾量的
模拟与预测。徐俊增,等
[6]
刘钮,等
[7]
以气象预报
因子为输入,验证了
BP
神经网络模型预测作物参
考蒸发蒸腾量的可靠性。但同时也发现
z
当输入因
子较多且自变量相关性较大时,由于信息冗余,导致
BP
网络模型过训练、过拟合和泛化能力不足的问
题。本文引人灰色关联度分析方法对多指标的原始
变量进行事先提取,以提取的主要影响因素作为网
络输入层,建立基于灰色关联度分析的参考作物蒸
收稿日期:
2009-08-10 ;
修自日期:
2009-11-01
发蒸腾量神经网络模型,以期在具备较少气象资料
情况下准确预测参考作物蒸发蒸腾量。
1
影响作物蒸发蒸腾量的气象因素
1.
1
温度
在作物蒸发蒸腾过程中太阳辐射是作物中水分
汽化的主要能量,并通过气温的增高来影响作物蒸
发蒸腾。气温决定着水汽扩散的快慢和接纳水汽多
少的能力,大气温度的层结直接影响着湿度梯度,进
而影响作物蒸发蒸腾。气温高时,作物冠层表面的
饱和水汽压大,饱和差大,易于蒸发蒸腾。
1.
2
饱和水汽压差
饱和水汽压差是作物冠层表面饱和水汽压与作
物冠层表面上某一高度空气中的水汽压之差。作物
冠层表面饱和水汽压是温度的函数,空气中的水汽
基金项目:国家
863
计划
(2006AA
lO
0218)
;国家科技支撑计划
(2007BAD38B01)
;新疆维吾尔自治区重大科技专项
(20073117-
1)
;新疆水利水电工程重点学科基金(X]
ZDXK2002-10
一
05)
作者简介:马亮
0980-)
.男,新疆石河子人,硕士,讲师,主要从事水利教学与科研工作。