基于人工神经网络的中国农业干旱灾害的模拟与分析

发布时间：2024-07-02 01:04

　　干旱不仅影响自然环境和生态系统的平衡,且对农业生产造成严重后果,是制约我国农业发展的主要因素之一。农业干旱监测的传统方法主要是关注植被状况和土壤湿度等单一因素的影响,对于干旱监测的多因子研究相对较少,且由于区域的局限性,无法准确体现区域大范围的空间连续性干旱状况。人工神经网络是一种相对成熟的机器学习方法,具有学习过程快、多因子建模、方便灵活、稳定性好和预测精度高等优点,近年来在生态学以及环境科学等多个领域被广泛应用。因此,利用神经网络建模和模拟,对多气候因子影响的大范围区域干旱进行综合研究具有较高的价值,对农业干旱灾情防控也具有较大的现实意义。本研究利用农业干旱灾情数据集、月温度和降雨量数据以及年蒸散量数据,以气象要素作为模型自变量,以农业旱灾损失率作为目标向量,建立基于气象因子的农业干旱监测神经网络模型。系统地分析了1949～2015来中国农业干旱灾害损失率的变化趋势和灾损率的空间分布差异,分析了降雨量和气温等多个气象要素对农业干旱灾害损失率的影响,掌握气象要素与农业干旱灾害之间的关系。研究结果将有助于解决大范围农业干旱监测的问题,为政府和相关管理部门的防旱减灾工作提供科学参考。主要...

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1本文研究技术路线（编号与1.4.1对应）

西北农林科技大学硕士学位论文101.4.2技术路线图1本文研究技术路线（编号与1.4.1对应）Fig.1Researchtechnicalrouteforthestudy(Thenumbercorrespondsto1.4.1)

图2-2数据处理流程图

2.3.1提取农田的降雨量，温度和蒸散量栅格数据，整理后用于统计分析。由于降雨量、温度与蒸散量空间数据来源不同，格式差异较大。因此，需要对这三类空间数据的格式进行投影变换。由于这三种气象数据的空间分辨率达到0.5°×0.5°，而农田覆盖数据的空间分辨率为300m，所以首....

图2-31949-2015年中国25个省份的农业干旱损失率

西北农林科技大学硕士学位论文16定义。Ri=Adi/Ai×100%，（1）Rdy＞E(R)，（2）Rndy≤E(R)，（3）式（1）中，Ri表示的是第i年的农业干旱损失率，Adi表示的是第i年农业干旱的受灾面积（hm2），Ai为第i年农作物种植面积（hm2）。式（2）中，E(R)....

图2-4BP神经网络原理示意图

第二章数据来源与研究方法19元节点分布在各层中；层与层之间的的神经元节点实现全部连接；同一层内的神经元节点不直接连接。图2-5所示的是BP神经网络学习和训练的流程图。在BP神经网络的结构被确定之后，根据输入和输出之间的样本数据集，对网络进行学习训练，同时对网络系统的权值和阈值进行....

本文编号：3999457