(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111437549.3 (22)申请日 2021.11.29 (71)申请人 山东农业大 学 地址 271018 山 东省泰安市岱宗大街61号 (72)发明人 程述汉　孟丽　武装　殷瑞锋　 王志军　兰鹏　孙丰刚　王鲁　 (74)专利代理 机构 西安正华恒远知识产权代理 事务所(普通 合伙) 61271 代理人 陈选中 (51)Int.Cl. G06Q 10/04(2012.01) G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/02(2012.01) G06F 17/16(2006.01) (54)发明名称 基于苹果园花期冻害预警数学模型的灾害 预警方法 (57)摘要 本发明公开了基于苹果花期冻害预警模型 的苹果园灾害预警方法， 可以在苹果花期来临 前， 对花期冻害进行预测预警； 还可以根据往年 盛花期日期和盛花期前12天至后12天共25天的 气象数据， 对往年的花期冻害灾害进行评估， 进 而达到预警的效果。 权利要求书2页 说明书7页 附图1页 CN 114091778 A 2022.02.25 CN 114091778 A 1.基于苹果 花期冻害预警模型的苹果园灾害预警方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： S1、 收集、 分析苹果主产区气象观测站的气象数据， 并通过层次分析法得到花期冻 害对 苹果园生产影响的指标集X； S2、 根据指标集X和花期 气象观测数据及花期冻害发生 程度观测数据， 得到观测矩阵A； S3、 基于观测矩阵A中的指标变量， 对其进行标准化处理得到标准化指标变量， 进而通 过大数据相关性分析 得到花期冻害影响苹果产量的主 要指标； S4、 根据影响苹果产量的主要指标建立第一苹果花期冻害模型， 进而通过非线性回归 分析和神经网络回归获得第一苹果 花期冻害模型的参数， 完 善第一苹果 花期冻害模型； S5、 基于第一苹果 花期冻害模型和苹果 花期受冻的日期， 建立第二苹果 花期冻害模型； S6、 根据第一苹果花期冻 害模型、 第二苹果花期冻害模型和不同的苹果主产区， 建立第 三苹果花期冻害模型对苹果 花期冻害 进行全面预测预警， 完成苹果园灾害预警。 2.根据权利要求1所述的基于苹果花期冻害预警模型的苹果园灾害预警方法， 其特征 在于， 所述步骤S1中， 花期冻害对苹果园生产影响的具体指标包括极端低 温天气发生的物 候期、 地表温度、 地表湿度、 气温、 气湿、 降水量、 蒸腾速率、 风速和极端低温 持续时间； 所述步骤S1具体为： 从苹果主产区的气象观测站的众多气象数据中筛选出苹果花期低温天气影响苹果园 生产的各项指标集X。 3.根据权利要求1所述的基于苹果花期冻害预警模型的苹果园灾害预警方法， 其特征 在于， 所述 步骤S2具体为： 根据影响苹果园生产的指标集X＝(x1,x2,…,xm)， 结合花期冻害观测数据得到观测矩 阵A； 其中， m为具体指标的总数； 记观测矩阵A中的指标变量xk的第i次观测为xik， 其中i＝1,2,...,n， i为花期冻害样本 序数， n为花期冻害样本总数； k ＝1,2,...,m， k为具体指标序数。 4.根据权利要求3所述的基于苹果花期冻害预警模型的苹果园灾害预警方法， 其特征 在于， 所述 步骤S3包括以下分步骤： S31、 根据观测矩阵A中的观测数据为xik， 通过下式将指标变量xk进行标准化得到标准 化指标变量x ′k及其观测数据x ′ik； 式中， xkmax为第k项指标变量的最大值， xkmin为第k项指标变量的最小值； S32、 通过皮尔逊相关系数、 距离相关系数、 马氏距离和夹角余弦对标准化指标变量x ′k (k＝1,2, …,m)进行大数据相关性分析， 得到影响苹果园生产的主要指标， 其包括日最低 气 温、 日最高气温和日平均气温。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114091778 A 25.根据权利要求4所述的基于苹果花期冻害预警模型的苹果园灾害预警方法， 其特征 在于， 所述 步骤S4包括以下分步骤： S41、 根据影响苹果园生产的主要指标， 建立第一苹果花期冻害模型， 计算盛花期冻害 灾损率； 其中， 第一苹果 花期冻害模型 具体表达式为： 式中， Y1为苹果当日冻害的灾损率， x1为日最低气温， x2为日平均气温， a,b,c,f均为第 一苹果花期冻害模型的待估参数； 其中x1可以换成x3或x4， x3为当日最高气温， x4为当日的温 度日较差； S42、 通过对第一苹果花期冻 害模型进行神经网络回归和非线性回归分析， 得到第一苹 果花期冻害模型中的参数a,b,c,f的值； S43、 将参数a,b,c,f的值代入第一苹果 花期冻害模型， 完 善第一苹果 花期冻害模型； 其中， 完善后的第一苹果 花期冻害模型的具体表达式为： 6.根据权利要求5所述的基于苹果花期冻害预警模型的苹果园灾害预警方法， 其特征 在于， 所述步骤S5具体为： 根据第一苹果花期冻害模型获得盛花期冻害灾损率为y0， 进而通 过苹果花期、 幼 果期的受冻日期建立第二苹果花期冻害模型； 其中， 第二苹 果花期冻害模型 的表达式具体为： 式中， yd为苹果花期冻害的灾损率， d为从苹果盛花期前12天开始计算的天数。 7.根据权利要求6所述的基于苹果花期冻害预警模型的苹果园灾害预警方法， 其特征 在于， 所述 步骤S6中， 第三苹果 花期冻害模型 具体表达式为： 式中， 1≤d≤25， Y2为苹果花期冻害灾损率预测值； 根据苹果主产区往年的花期冻 害灾损率， 将花期冻 害灾损率低的苹果主产区划分为第 一苹果主产区， 其 余的苹果主产区划分为第二苹果主产区。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114091778 A 3