Результаты испытаний метода прогноза урожайности овса по территории Свердловской области, разработанного в Сибнигми - umotnas.ru o_O
Главная
Поиск по ключевым словам:
страница 1
Похожие работы
Название работы Кол-во страниц Размер
Порядок заседания рабочей группы по снижению административных барьеров... 1 26.85kb.
Совет ректоров вузов свердловской области правительство свердловской... 21 2300.67kb.
Доклад о деятельности уполномоченного по правам человека свердловской... 6 1864.78kb.
«Стимул» для жилищного строительства 1 39.71kb.
Лабораторные исследования флокулянтов Zetag и Magnafloc 1 166.31kb.
Программное средство Надзорная информационная система (пс нис) 1 68.96kb.
Историко-культурное наследие свердловской области 1 30.68kb.
План заседаний рабочей группы по снижению административных барьеров... 1 52.81kb.
Положение о предоставлении субсидий субъектам малого и среднего предпринимательства... 2 707.34kb.
Положение о предоставлении субсидий начинающим малым инновационным... 5 1053.96kb.
Перечень средних специальных учебных заведений Саратовской области... 1 54.9kb.
Продуктивность новых сортов табака на основе селекции на оптимальный... 1 49.78kb.
Викторина для любознательных: «Занимательная биология» 1 9.92kb.

Результаты испытаний метода прогноза урожайности овса по территории Свердловской - страница №1/1

Е.В. Федорова
Результаты испытаний метода прогноза урожайности овса по территории Свердловской области, разработанного в СибНИГМИ
Испытания разработанного в СибНИГМИ метода прогноза урожайности овса по территории Свердловской области (авторы В.В. Костюков, Т.В. Старостина, СибНИГМИ) проводились в 2002-2004 гг. в отделе агрометеорологических прогнозов и агрометеорологии ГУ «Свердловский ЦГМС-Р».
Особенности агрометеорологических условий за вегетационные периоды 2002-2004 гг.
2002 г. Весна была затяжной, холодной и дождливой. 11-13 мая наблюдалось кратковременное установление снежного покрова.

Период активной вегетации сельскохозяйственных культур был коротким. Он был в основном хорошо обеспечен осадками (на северо-западе на 60-80%), но плохо обеспечен теплом. Переход температуры воздуха через 10° C задержался на 17-22 дня и осуществился 7-8 июня, лишь на востоке области - 1-3 июня. В течение всего лета (кроме 2-й декады июня, а также 1-й и 3-й декад июля) преобладала холодная погода со средней температурой соответственно на 2,1° С и 3° С ниже нормы. Закончился вегетационный период (понижение температуры ниже 10° C) в обычные сроки - 12 сентября, продолжительность его составила 94-102 дня при средней многолетней продолжительности - 117-123 дня. Сумма положительных температур составила 1290-1540° C, что оказалось меньше нормы: на севере области на 140-180° C, на юге и юго-западе на 350-380° C, на остальной территории на 200-300° C. Сумма эффективных температур выше 10° C находилась в пределах от 370 до 510° C, что тоже существенно (на 80-140° C) ниже нормы, а на крайнем юге даже на 100-180° C .

Хотя в течение десятиградусного периода и наблюдался дефицит осадков, но на фоне

преобладающих низких температур влагообеспеченность посевов была в основном достаточной. Так, за этот период сумма осадков составила 135-160 мм на севере и северо-западе области, на остальной территории 180-220 мм (85-110% от нормы).



2003 г. Этот год для сельского хозяйства выдался в целом благоприятным. Хороший
запас тепла и достаточная влагообеспеченность посевов позволили вырастить неплохой
урожай яровых зерновых культур.

Весенние процессы в этом году начались рано. Однако в апреле наблюдалась неустойчивая погода: продолжительные волны тепла сменялись кратковременными, но глубокими похолоданиями.

В мае нарастание тепла происходило интенсивно. Среднесуточная температура воздуха перешла десятиградусную отметку 7-8 мая (это в основном на 10-18 дней раньше обычного) и начался период активной вегетации растений. Этот период осенью закончился 9 сентября (на 3-7 дней раньше обычного). По продолжительности вегетационный период этого года оказался на 5-12 дней длиннее обычного, на крайнем юге области - в пределах нормы.

Период активной вегетации был хорошо обеспечен теплом, особенно его начало и вторая половина. Температура воздуха во второй и третьей декадах мая, а также в третьей декаде июня, первой декаде июля, первой декаде сентября, превышала норму в основном на 2-3° С, местами на 4-5° С. Особенно жарким оказался август со средней температурой во всех трех декадах, превысившей норму на 4-6° C, что способствовало созреванию всех сельскохозяйственных культур.

В итоге, за период времени, в течение которого температура воздуха составляла 10° С и выше, суммарная обеспеченность теплом составила от 1900° С в горных районах до 2200° С на юго-востоке области, превысив многолетние значения на 200-300° С. К тому же период активной вегетации сельскохозяйственных культур оказался преимущественно хорошо обеспечен осадками, недостаток их ощущался в основном на востоке и юго-востоке области. В целом за указанный период выпало от 260 до 350 мм осадков, что на 20-70 мм меньше нормы на востоке области, а на остальной территории на 30-40 мм больше нормы.

2004 г. Необычно холодная погода апреля, со средней температурой воздуха на
5° C, а на крайнем юге на 3-4° C ниже нормы, задержала наступление весны на 21-23 дня. В дальнейшем нарастание тепла происходило более интенсивно.

В конце первой декады мая (8 и 9 числа) произошел переход температуры воздуха через 10° C в сторону повышения (на 1-2 недели раньше обычного), означающий начало периода активной вегетации сельскохозяйственных культур. Осенью этот период в большинстве районов завершился 4 сентября (на 8-12 дней раньше обычного). Продолжительность периода активной вегетации составила в основном 116-119, дней при норме 110-125 дней. Сумма положительных температур за данный период в большинстве районов области составила 2030-2300° С, что на 180-260° С больше нормы.

В 2004 г. наибольший приток тепла пришелся на июнь-июль. Причем самые жаркие дни отмечались в июле со средней температурой воздуха 24-26° С, а абсолютный максимум температуры воздуха при этом достигал 34-37° С.

Влагообеспеченность вегетационного периода была недостаточной. Дефицит осадков в мае (20-70%) и июле (50-80%) и жаркая погода привели к возникновению почвенной засухи. К 18 июня засухой была охвачена вся территория области, причем на юго-востоке области полуметровый слой почвы был практически сухой.

В целом за летний период (с июня по август) дождей выпало от 120 мм на востоке области до 300 мм в горной и заводской зонах, что составило 55-75% от трехмесячной нормы на востоке и 80-120% нормы - в большинстве остальных районов.

Результаты испытаний метода прогноза урожайности овса по территории Свердловской области

Полученные результаты оперативных испытаний приведены в табл. 1 – 3. В табл.1 помещены прогнозы урожайности овса по семи прогностическим уравнениям, представленным авторами метода, в бункерном весе по годам в сравнении с фактической урожайностью овса. Результаты даны в сравнении с внедренным ранее методом прогноза урожайности этой культуры (автор С.Л. Плучик – ГУ «Гидрометцентр России»), а также с климатическим и инерционным прогнозами. Помимо этого в табл.1 приведены абсолютная и относительная ошибки прогнозов, а также оправдываемости прогнозов, рассчитанные в соответствии с [1]. В табл.2 помещены сведения об успешности прогнозов урожайности в целом за период испытаний. В табл.3 показаны результаты сравнительной оценки указанных методов прогноза урожайности овса по годам в амбарном весе, а также в сравнении с климатическим и инерционным прогнозами.

Анализ полученных материалов показал, что из 7 представленных авторами прогностических уравнений самые низкие результаты имели прогнозы по третьему уравнению. Средняя за три года оправдываемость прогноза урожайности в бункерном весе на основе этого уравнения составила всего лишь 78%, при этом абсолютная ошибка в 2003 и 2004 гг. была в пределах 4,5 и 4,8 ц/га, а относительная ошибка составила соответственно 24 и 33% (табл.1). Оправдываемость прогнозов, рассчитанных по данному уравнению в эти же годы составила 76 и 67%. Учитывая требования и шкалу оценок Росгидромета, применяемую при оценке прогнозов в практической деятельности, такой оправдываемоемости явно недостаточно. Кроме того, прогнозы по седьмому уравнению испытываемого метода, также имеет низкую оправдываемость как в отдельности по годам, так и в среднем за три года. Причем, прогнозы по данному уравнению не оправдались как по абсолютной (4,5 ц/га), так и по относительной ошибке (24%) в благоприятном для роста и развития сельскохозяйственных культур 2003 г. Средняя оправдываемость прогнозов по уравнению 7 за 2002-2004 гг. составила 82% и оказалась ниже оправдываемости климатологического (86%) и инерционного (90%) прогнозов.

Таким образом, можно заключить, что уравнения 3 и 7 в оперативной работе применять нецелесообразно.

Наиболее высокими оказались показатели успешности у прогнозов по уравнениям 1, 2, 4, 5 и 6. Абсолютная и относительная ошибки прогнозов по этим уравнениям колеблются соответственно в пределах от 0,2 до 2,5 ц/га и от 1 до 17%. Лишь прогнозы по шестому уравнению в 2003 г. не оправдались по абсолютной ошибке, которая составила 3,4 ц/га, что на 0,1 ц/га выше допустимой погрешности 0,67Ds = 3,3 ц/га. Но по относительной ошибке (Р=18%) прогнозы по данному уравнению оправдались на 82%. Оправдываемость прогнозов по уравнениям 1, 2, 4 ,5 и 6 за все годы производственных испытаний колеблется от 82 до 99%, а средняя оправдываемость за 2002-2004 гг. составила 90-96%, что выше оправдываемости климатологического (86%) и инерционного (90%) прогнозов.

Кроме того, данный метод прогноза сравнивался с используемым в оперативной работе методом прогноза урожайности овса, разработанным С.Л Плучик. Оправдываемость прогнозов урожайности овса на основе этого метода в 2002, 2004 гг. составила всего 36-78%, что гораздо ниже средней оправдываемости прогнозов урожайности на основе испытываемого метода.

При сравнении рассчитанных прогнозов урожайности овса в целом за период испытаний (табл.2) оправдываемость прогнозов по уравнениям 1, 2, 4 и 5 была 100%, относительная ошибка при этом находится в пределах 4-10%. Несмотря на то, что оправдываемость прогнозов на основе уравнения 6 равна 67% (на уровне оправдываемости инерционного и климатологического прогнозов), относительная ошибка при этом составила всего лишь 8% и оказалась меньше ошибок инерционного (10%) и климатологического (9%) прогнозов. Указанное обстоятельство также свидетельствует о преимуществе прогноза по данному уравнению по сравнению и инерционным и климатическим прогнозами. Внедренный ранее и используемый в оперативной работе метод С.Л. Плучик имел более низкие показатели успешности прогнозов урожайности овса (оправдываемость лишь 33%) и более высокую относительную ошибку (29%).

Уравнения 1, 2, 4, 5, 6 имели хорошие показали качества прогнозов и при пересчете бункерной урожайности в доработанном (амбарном) весе (табл.3). Так, средняя оправдываемость прогнозов урожайности овса в доработанном весе на основе перечисленных уравнений за 2002-2004 гг. составила 92-96%, что также выше оправдываемости климатологического (88%) и инерционного (89%) прогнозов.

В целом можно заключить, что прогнозы, рассчитанные по уравнениям 1, 2, 4, 5 и 6 имеют явные преимущества перед инерционным, климатологическим прогнозами и используемым на практике методом С.Л.Плучик Поэтому целесообразно применение уравнений 1, 2, 4, 5 и 6 в практической деятельности в качестве основного метода вместо метода С.Л Плучик с более низкой оправдываемостью прогнозов.

Что касается автоматизированного расчета прогноза урожайности овса, то представленная программа прогнозирует урожайность только по предикторам, которые заранее рассчитаны и осреднены для области "вручную". Вследствие этого составление прогноза данная программа не облегчает, а, наоборот, создает дополнительную работу: ручной ввод данных в ПК. В целях совершенствования автоматизации методических расчетов предлагаем подготовить такую программу, которая производила бы выборку из декадных телеграмм, а затем и расчет урожайности.

Технический совет Уральского УГМС на своем заседании 5 апреля 2005 г. заслушал и обсудил результаты испытания метода прогноза урожайности овса по территории Свердловской области, разработанного в СибНИГМИ. Технический совет рекомендовал:

- использовать данный метод прогноза урожайности овса в оперативной практике агрометеорологического обслуживания в качестве основного метода (уравнения 1, 2, 4, 5, 6), ввиду низкой оправдываемости прогнозов уравнения 3 и 7 применять нецелесообразно;

- исключить из оперативной практики метод прогноза урожайности овса (автор С.Л Плучик) из-за низкой оправдываемости прогнозов.

Таблица 1

Результаты производственных испытаний метода бункерной урожайности овса

по Свердловской области (метод СибНИГМИ)



Номер уравнения, год


0,67Δs,


ц/га

Урожайность, ц/га


Ошибка

Оправдываемость






У факт.

У прогн.

А абс., ц/га

Р,%

По А и 0,67 Δs

По Р, %


МЕТОДИЧЕСКИЙ ПРОГНОЗ

1.2002

2003


2004 Средняя

3,3 3,3

3,3


19,1 18,9 14,6

18,4 19,3

17,1


0,7

-0,4


-2,5

4

2

17



+

+

+



96

98

83



92

2. 2002

2003


2004 Средняя

3,3 3,3

3,3


19,1 18,9 14,6

17,2 18,4 16,9

1,9

0,5


-2,3

10

3

16



+

+ +


90

97


84

90


3. 2002

2003


2004 Средняя

3,3 3,3

3,3


19,1 18,9 14,6

21,0 23,4 19,4

-1,9

-4,5


-4,8

10

24

33



+

-

-



90

76


67

78


4. 2002

2003


2004 Средняя

3,3 3,3

3,3


19,1 18,9 14,6

17,1

19,1


14,9

2,0

-0,2


-0,3

10

1

2



+

+

+



90

99

98



96

5. 2002

2003


2004 Средняя

3,3 3,3

3,3


19,1 18,9 14,6

17,4

18,5 15,6



1,7

0,4


-1,0

9

2

7



+

+

+



91

98

93



94

6. 2002

2003


2004 Средняя

3,3

3,3


3,3

19,1

18,9 14,6



18,8

22,3


15,3

0,3

-3,4


-0,7

2

18

5



+

-

+



98

82

95



92

7. 2002

2003


2004 Средняя

3,3 3,3

3,3


19,1

18,9 14,6



21,7 23,4 17,0

-2,6

-4,5


-2,4

14

24

16



+

-

+



86

76

84



82

КЛИМАТОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОГНОЗ

2002

2003


2004

Средняя


3,3 3,3

3,3


19,1

18,9 14,6



17,6

17,1


18,0

1,5

1,8


-3,4

8

10

23



+

+

-



92

90

77



86

ИНЕРЦИОННЫЙ ПРОГНОЗ

2002

2003


2004

Средняя


3,3 3,3

3,3


19,1

18,9


14,6

19,1

19,1


18,9

0,0

-0,2


-4,3

0

1

29



+

+

-



100

99


71

90


МЕТОД ПЛУЧИК С.Л.

2002

2003


2004

Средняя





19,1

18,9


14,6

31,3 18,9

17,8


-12,2

0,0


-3,2

64

0

22






36

100


78

71


Таблица 2




Результаты производственных испытаний метода прогноза урожайности овса по Свердловской области


Номер урав­нения

Коли­чество составленных прогнозов

Заблаговре-менность прогноза

Число оправдавшихся прогнозов

Оправдываемость прогнозов,%

Ошибка прогнозов,%







методичес-кого

инерцио-нного

климатоло-

гического


по методу

Плучик


методичес-кого

инерцио-нного

климатоло-

гического


по методу

Плучик


методичес-кого

инерцио-нного

климатоло-

гического


по методу



Плучик

1

3

20.06

3

2

2

1

100

67

67

33

8

10

14

29

2

3

20.06

3







100







10







3

3

20.06

1







33







22







4

3

20.07

3







100







4







5

3

20.07

3







100







6







6

3

20.07

2







67







8







7

3

20.07

2







67







18






Таблица 3

Результаты производственных испытаний метода прогноза урожайности овса

в амбарном весе по Свердловской области




Номер уравнения, Год

Урожайность, ц/га

Ошибка

Оправдываемость



У амб.

факт.


У амб.

прогн.


А абс.,

ц/га


Р амб., %

По Р, %

1.2002

2003


2004 Средняя

15,8

16,1


12,6

15,7

16,4


14,6

0,1

-0,3


-2,0

1

2

16



99

98

84



94

2. 2002

2003


2004

Средняя


15,8

16,1


12,6

14,7

15,7


14,4

1,1

0,4


-1,8

7

2

14



93

98

86



92

3. 2002

2003


2004 Средняя

15,8

16,1


12,6

17,8

19,7


16,5

-2,0

-3,6


-3,9

13

22

31



87

78

69



78

4. 2002

2003


2004

Средняя


15,8

16,1


12,6

14,6

16,2


12,8

1,2

-0,1


-0,2

8

1

2



92

99

98



96

5. 2002

2003


2004 Средняя

15,8

16,1


12,6

14,8

15,7


13,4

1,0

0,4


-0,8

6

2

6



94

98

94



95

6. 2002

2003


2004 Средняя

15,8

16,1


12,6

16,0

18,8


13,1

-0,2

-2,7


-0,5

1

17

4



99

83

94



92

7. 2002

2003


2004

Средняя


15,8

16,1


12,6

18,4

19,7


14,5

-2,6

-3,6


-1,9

16

22

15



84

78

85



82

По климатологическому прогнозу

2002

2003


2004 Средняя

15,8

16,1


12,6

15,0

14,5 15,2



0,8

1,6


-2,6

5

10 21


95

90 79


88

По инерционному прогнозу

2002

2003


2004

Средняя


15,8

16,1


12,6

16,2

15,8 16,1



-0,4

0,3


-3,5

3

2

28



97

98 72


89


Список литературы
1. Методические указания. Проведение производственных (оперативных) испытаний новых и усовершенствованных методов гидрометеорологических и гелиогеофизических прогнозов. РД 52. 27. 284.-91.-М.: Комитет гидрометеорологии при Кабинете министров СССР.-1991.