上编 现代农业气候区划 3
1 湖南自然地理和气候概况 3
1.1 地理地貌特征 3
1.1.1 地形 3
1.1.2 地质地貌 3
1.1.3 土壤 4
1.1.4 水系 4
1.1.5 土地利用 4
1.2 湖南气候 5
1.2.1 气候特点 5
1.2.2 主要农业气象灾害 6
参考文献 11
2 农业气候资源区划 13
2.1 农业气候资源区划研究动态 13
2.2 湖南农业气候资源概况 14
2.2.1 热量资源 14
2.2.2 光能资源 24
2.2.3 水资源 27
2.2.4 参考作物蒸散量 29
2.3 农业气候资源区划 31
2.3.1 农业气候资源区划指标及方法 31
2.3.2 农业气候资源区划评述 32
2.4 农业气象灾害气候风险区划 33
2.4.1 农业气象灾害气候风险指数 34
2.4.2 农业气象灾害气候风险区划 35
2.4.3 多灾种气候风险综合区划 39
2.5 湖南农业气候资源对气候变化的响应 40
2.5.1 热量资源 40
2.5.2 光资源 43
2.5.3 水资源 47
2.6 农业气候资源开发利用建议 47
参考文献 50
3 主要农作物种植适宜性气候区划 52
3.1 国内外研究进展 52
3.2 区划指标及方法 53
3.2.1 区划指标 53
3.2.2 区划方法 53
3.3 湖南主要农作物种植适宜性气候区划 54
3.3.1 双季稻 54
3.3.2 油菜 56
3.3.3 棉花 58
3.3.4 柑橘 60
3.3.5 油茶 63
3.3.6 烟草 65
3.4 气候变化对湖南主要农作物种植适宜性的影响 67
3.4.1 气候变化对水稻种植的影响 67
3.4.2 气候变化对油菜种植的影响 67
3.4.3 气候变化对棉花种植的影响 69
3.4.4 气候变化对柑橘种植的影响 69
3.4.5 气候变化对油茶种植的影响 71
3.4.6 气候变化对烟草种植的影响 71
3.5 生产建议 71
参考文献 73
中编 现代农业气候区划关键技术 73
4 气象要素空间插值技术 77
4.1 国内外研究现状 77
4.2 插值分辨率的选择 78
4.3 插值数据源分析 79
4.3.1 基于日值插值与基于统计值插值的误差分析 79
4.3.2 基于日值插值统计的稳定通过各界限温度特征值与统计值推算结果的比较 79
4.3.3 结论 81
4.4 插值方法介绍 81
4.4.1 反距离加权法 81
4.4.2 加入海拔影响因子的反距离加权法 82
4.4.3 梯度距离反比法 82
4.4.4 反距离高斯算子法 82
4.4.5 加入海拔影响因子的反距离高斯算子法 83
4.4.6 多元回归残差反距离订正法 83
4.4.7 多元回归残差高斯算子订正法 83
4.4.8 位温插值法 83
4.4.9 普通克里金法 84
4.4.10 加入海拔影响因子的普通克里金法 85
4.4.11 样条函数法 85
4.4.12 加入海拔影响因子的样条函数法 86
4.5 插值方法适宜性分析 86
4.5.1 日平均气温 87
4.5.2 日最高气温 94
4.5.3 日最低气温 100
4.5.4 日降水量 106
4.5.5 月日照时数 111
4.5.6 月太阳总辐射 114
4.5.7 参考作物蒸散量 115
4.6 总结及检验 117
4.6.1 总结 117
4.6.2 检验 117
参考文献 118
5 气候背景场与日降水量小网格插值 120
5.1 国内外研究进展 120
5.2 气候背景场构建方法 122
5.2.1 数据源 122
5.2.2 气候背景场的建立 123
5.2.3 地形对降水量影响的订正 124
5.3 降水量小网格产品生成方法 125
5.4 效果评估 125
5.4.1 中国区域 126
5.4.2 长江流域 127
5.4.3 青藏高原 128
5.4.4 湖南区域 129
5.4.5 单站 131
5.5 降水量分析产品的应用 132
5.5.1 卫星反演降水产品介绍 132
5.5.2 地面观测降水分析产品 134
5.5.3 卫星资料的检验和质量评估 134
5.6 降水量小网格插值方法的未来发展方向 138
参考文献 138
6 业务系统开发技术 141
6.1 利用NetCDF进行海量数据存储与管理 141
6.2 并行计算技术在插值算法中的应用 142
6.3 改进的K-means聚类分析算法 144
6.3.1 传统的基于质心的K-means算法 144
6.3.2 改进的K-means算法 145
6.3.3 实例验证 146
6.3.4 结论 148
6.4 面向服务的数据访问架构 148
6.5 符合OGS规范的GIS框架 150
6.6 基于组件对象模型的GIS嵌入式模型开发 151
6.6.1 ArcGIS Engine 151
6.6.2 System 152
6.6.3 SystemUI 152
6.6.4 GeoMetry 152
6.6.5 Display 152
6.6.6 Output 152
6.6.7 GeoDatabase 153
6.6.8 DataSourceRaster 153
6.7 气候分析图表可定制方式 153
6.8 小网格数据压缩 155
6.9 基于策略模式的可配置计算模型 156
6.10 基于有限自动机的自定义计算公式 156
6.11 支持通用性的体系架构 157
6.12 基于插件模式的指标算法 159
6.13 面向对象建模技术 160
6.13.1 基本概念 160
6.13.2 地理数据组织中的面向对象技术的应用 160
6.13.3 基于气象数据的面向对象建模 161
6.14 针对目标的项目管理 162
6.14.1 项目管理的三个约束条件 162
6.14.2 项目管理的五个主要过程组 164
参考文献 165
下编 精细化农业气候区划业务系统 165
7 系统概述 169
下编 精细化农业气候区划业务系统 169
7.1 系统特点 169
7.1.1 功能强大 169
7.1.2 指标管理灵活 169
7.1.3 操作简单 169
7.1.4 开放性和可扩充性 170
7.1.5 低成本业务应用 170
7.2 系统模块架构 170
7.3 系统功能 171
7.3.1 数据信息管理功能 171
7.3.2 气候统计分析功能 179
7.3.3 农业气候区划功能 181
7.3.4 农业气候资源动态监测评估功能 184
7.3.5 农作物种植气候适宜区预估功能 185
7.3.6 系统管理功能 185
参考文献 186
8 系统运行环境和软件安装 188
8.1 系统运行环境 188
8.1.1 硬件环境 188
8.1.2 软件环境 188
8.2 软件安装步骤 189
8.2.1 客户端安装 189
8.2.2 服务器端安装 197
8.3 系统启动与关闭 198
8.3.1 系统启动 198
8.3.2 系统关闭 199
9 操作说明 200
9.1 系统登录 200
9.2 系统基本操作 201
9.2.1 系统界面布局 201
9.2.2 系统通用按钮说明 203
9.2.3 系统通用操作方法说明 203
9.3 基础管理信息 204
9.3.1 观测站信息 204
9.3.2 气象要素 205
9.3.3 行政区代码 206
9.3.4 系统参数 206
9.3.5 指标算法参数 207
9.3.6 色标管理 208
9.4 基础数据导入及统计数据的形成 209
9.4.1 基础数据导入 209
9.4.2 观测站统计数据形成及分析 214
9.5 气象要素小网格插值 231
9.5.1 小网格数据指标设定 231
9.5.2 小网格数据任务提交 235
9.6 指标及区划方法管理 235
9.6.1 农业气候资源指标 235
9.6.2 农业气象灾害指标 244
9.6.3 农作物种植适宜性气候区划指标 245
9.6.4 任务管理 253
9.7 系统管理 254
9.7.1 角色管理 254
9.7.2 用户管理 255
9.7.3 功能模块管理 256
9.8 数据展示与分析 257
9.8.1 观测站数据展示与分析 257
9.8.2 观测站数据等值线图展示 262
9.8.3 网格数据展示 264
9.8.4 图片的导出与打印 266
9.9 农业气候资源区划 266
9.9.1 单属性K-means聚类方法 267
9.9.2 多属性K-means聚类方法 269
9.9.3 层次聚类方法 270
9.10 农业气象灾害区划 271
9.11 农作物种植适宜性气候区划 271
9.12 农业气候资源动态监测 274
9.12.1 动态监测 274
9.12.2 自定义监测 276
9.13 农作物种植气候适宜性预估 277
9.13.1 操作说明 277
9.13.2 数据说明 278
9.14 PACDS监控Daemon 279
9.14.1 操作说明 279
9.14.2 数据说明 280
附录1 相关地域用语说明 281
附录2 太阳总辐射计算方法介绍 282
附录3 参考作物蒸散量计算方法 287
附录4 PRISM方法 294