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基于SVM的长江中下游稻区褐飞虱候迁入量预报研究开题报告

 2021-12-30 21:37:03  

全文总字数:3957字

1. 研究目的与意义及国内外研究现状

南方稻区是我国水稻主产区,近30多年来水稻褐飞虱的发生、危害严重地威胁着该地区的水稻生产,因此及时、准确地预测褐飞虱的发生,不仅对于种植区水稻的正常发展,而且对区域农村经济可持续发展都具有重要意义[1]。褐飞虱是目前影响我国水稻稳产、高产的的主要害虫之一,虫害预测是水稻害虫防治决策和防治工作的基础,根据准确的虫害情报进行灾害防治,是水稻丰产的重要前提[2]。褐飞虱的迁飞行为极为复杂,除了要考虑害虫本身的生理生态机制外,还要考虑环境背景,特别是大气背景。从大气动力条件、水分条件、热力条件及寄主状况角度综合分析研究外界环境对褐飞虱候迁入量的影响,选择科学的预报因子加入褐飞虱短期预报模型,可以提高预测准确率和精确度。

国内外研究现状

国内已有大气背景对褐飞虱灾变性迁入影响的一些个例研究, 有学者曾利用中尺度气象模式——wrf模式,着重研究了影响褐飞虱迁入的大气动力背景以及关键天气系统[3]。 应用中尺度数值预报模式 mm5(v3. 2)对我国褐飞虱北迁、南返的过程进行了数值模拟 ,对害虫的迁出虫源地、迁飞路径、降落区、空中迁飞速率、迁飞高度、迁飞历时和迁飞距离等迁飞参数进行了数值计算和客观分析 ,从而比较精确地阐明了褐飞虱迁出起飞、空中定向飞行、降落迁入等迁飞行为的动力学机制[7] 。迁飞性害虫的发生和灾变与其虫源性质、迁飞规律、起飞降落机制等有着不可分割的联系,而起飞降落机制是这些因子中作用最大的一个,也是决定危害或灾变程度最关键的因素之一。主要研究结果有:褐飞虱南、北迁过程中降落规律的地学研究;褐飞虱降落过程中的大气环流型、大气动力场和气象要素场构成了控制或影响该害虫降落的动力气象学背景[4,5]同时大尺度的低空急流也有利于稻飞虱的远距离北迁和大范围降落[8,12]。近年来褐飞虱越冬 北界总体呈北移的变化,暖冬年份频率的增加,使得中国褐飞虱可越冬的地域范围扩大[10]。

也有一些学者针对长江流域的褐飞虱的爆发成灾进行了分析:一定的初始种群数量,异常高的种群增长倍数,异常低的防治效果将导致褐飞虱的大发生[9] 可通过加强虫情检测、农业防治(选育高产抗虫品种,加强田水管理,合理配方施肥,确定合理的栽插密度)、生物防治、化学防治,选择合理的施药器械等方法实现可持续治理[11]。

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2. 研究的基本内容

运用SVM方法构建出长江中下游地区代表性病虫测报站褐飞虱候迁入量的预报模型。分析我国褐飞虱迁飞降落的时空变化规律,分析长江中下游稻区褐飞虱的迁入时空特征,选择与褐飞虱迁入量相关性高的气象因子,建立基于支持向量机模型(SVM)褐飞虱候迁入量的短期预报模型,最后进行预测模型的准确性分析。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

为了揭示大气环流场对褐飞虱迁入的影响,根据1979~2010年虫情资料,分析全国及长江中下游稻区褐飞虱迁飞降落的时空变化规律,然后选择长江中下游稻区代表性站点,对其降落特征和时空变化规律进行分析。利用逐日气象资料及长江中下游稻区褐飞虱数据,选择长江中下游稻区代表性站点,以850hpa大气环流背景以及西伸指数、西风指数、东亚大槽指数为预报因子,对褐飞虱候迁入量与主要大气环流特征量之间建立长江中下游稻区褐飞虱7-9月共18候褐飞虱候迁入量的支持向量机(svm)预报模型。

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4. 参考文献

[1]吴曙雯.中国南方稻区褐飞虱灾变分析与预警系统的研究及应用.[c].浙江大学,2002.

[2]邓望喜.褐飞虱和白背飞虱空中迁飞规律的研究.[j].植物保护学报.1981,8(2):73-82.

[3]李金建.大气背景对褐飞虱灾变性迁入影响的个例研究.[c].南京信息工程大学.2008

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