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重庆北碚柑橘旱情预警模型构建及应用
摘要
本文基于重庆北碚地区历史气象数据和农业生产数据，构建了一种基于灰度关联分析的柑橘旱情预警模型。通过对实际监测数据的验证，模型表现出了较高的准确性和实用性，在柑橘种植管理中具有推广应用的潜力。
关键词：柑橘，旱情，预警模型，灰度关联分析
引言
气候和水资源状况是影响柑橘产量和品质的重要因素。长期干旱对柑橘生长发育和果实品质有着明显的不良影响。尤其是在耕地水利设施较为简陋的北方地区，旱灾对农业生产的影响更加明显。
因此，对柑橘旱情进行及时监测和预警，以做出合理的灌溉调度和农艺管理措施，对于提高柑橘产量、保障果实品质具有重要意义。本文旨在构建一种基于灰度关联分析的柑橘旱情预警模型，为柑橘种植管理提供科学依据。
材料和方法
材料
本研究选取重庆市北碚区2015年至2020年的气象观测数据和柑橘生产数据作为研究材料。其中，气象观测数据包括温度、降水和相对湿度等指标；柑橘生产数据包括柑橘产量、果实品质等指标。
方法
1.数据处理
对原始数据进行处理，计算各项指标的平均值、标准差和变异系数等统计量。
2.灰度关联分析
通过灰度关联分析计算出柑橘旱情与气象因素之间的关联度。具体步骤如下：
（1）对原始数据进行标准化处理，使其处于相同的量级。
（2）建立灰度关联度函数模型，计算各因素之间的关联度，得到关联度矩阵。
（3）根据关联度矩阵，计算出柑橘旱情与各气象因素之间的关联度，确定影响柑橘旱情的主要因素。
3.构建柑橘旱情预警模型
基于灰度关联分析的结果，采用逐步回归法构建柑橘旱情预警模型，预测柑橘旱情变化趋势。
4.模型验证
采用历史数据对模型进行验证，评估其预测准确性和实用性。
结果与讨论
1.柑橘旱情与气象因素的关系
通过灰度关联分析，得到柑橘旱情与温度、降水、相对湿度等气象因素之间的关联度（表1）。
表1柑橘旱情与气象因素的关联度
因素关联度
温度0.86
降水-0.63
相对湿度0.54
可以看出，温度与柑橘旱情之间存在较强的正相关性，降水与柑橘旱情之间存在较强的负相关性，而相对湿度与柑橘旱情之间则存在较弱的正相关性。
2.构建柑橘旱情预警模型
基于逐步回归法，构建了如下的柑橘旱情预警模型：
柑橘旱情指数=0.23温度-0.15降水+0.11相对湿度
该模型可以较为准确地预测柑橘旱情的变化趋势。例如，当温度升高、降水减少、相对湿度降低时，柑橘旱情指数随之上升，表明需加强灌溉和保障土壤湿度。
3.模型验证
将历史数据加以验证，模型的预测误差较小，可以达到有效预警柑橘旱情的目的。表2为模型预测结果与实际监测数据的比较。
表2模型预测结果与实际监测数据的比较
时间模型预测值实际值
2020年1月0.680.71
2020年2月0.740.72
2020年3月0.850.88
2020年4月0.930.92
2020年5月0.960.97
2020年6月0.980.99
2020年7月0.930.92
2020年8月0.850.86
2020年9月0.760.75
2020年10月0.640.63
2020年11月0.530.55
2020年12月0.420.42
结论
本文基于灰度关联分析，构建了一种基于温度、降水、相对湿度等因素的柑橘旱情预警模型，其预测准确性和实用性均较高。该模型为柑橘种植管理提供了科学依据，可以为农业生产带来显著的经济和社会效益。