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龙图腾网获悉中国水利水电科学研究院申请的专利基于水量平衡方程和作物水分生产函数的灌溉需水动态预测方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN121526061B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-04-21发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202511670672.8，技术领域涉及：G06Q10/063；该发明授权基于水量平衡方程和作物水分生产函数的灌溉需水动态预测方法是由屈艳萍;王兴旺;王艳;姜田亮;杨晓静;冯珺;林子怡设计研发完成，并于2025-11-14向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于水量平衡方程和作物水分生产函数的灌溉需水动态预测方法在说明书摘要公布了：本发明公开一种基于水量平衡方程和作物水分生产函数的灌溉需水动态预测方法，包括以下步骤：步骤1、多源数据整理；步骤2、基于水量平衡方程计算净灌溉水量；步骤3、基于作物水分生产函数确定蒸散发需求；步骤4、不同干旱程度的降水量阈值确定；步骤5、不同干旱情景下区域灌溉需水预测。本发明所述方法通过估算区域尺度农田灌溉水量的时空动态变化，结合作物水分生产函数确定不同产量水平下的作物蒸散发需求，进而根据水量平衡原理预测不同干旱程度下灌溉需水的时空变化；相比传统的灌溉制度考虑了水分不足对作物产量的潜在影响，同时区分灌溉需水量的时空差异，为农业灌溉用水动态预测和满足农业旱灾防御要求提供有效技术支撑。

本发明授权基于水量平衡方程和作物水分生产函数的灌溉需水动态预测方法在权利要求书中公布了：1.一种基于水量平衡方程和作物水分生产函数的灌溉需水动态预测方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤： 步骤1、多源数据整理：选取平原地区作为研究区，获取研究区的多源数据，包括遥感数据、再分析数据以及统计数据，所述遥感数据包括栅格尺度的土地利用数据、作物分布数据、实际蒸散发数据以及作物产量数据；所述再分析数据包括栅格尺度的降水数据、土壤储水量数据；所述统计数据包括各地市历史产量数据、农业用水量、农田灌溉用水量数据以及灌溉耗水量数据；统一实际蒸散发数据、降水数据、土壤储水量数据的时空分辨率，并根据统计数据确定各地市农业灌溉用水量系数以及灌溉耗水量系数； 步骤2、基于水量平衡方程计算净灌溉水量：采用时空连续的实际蒸散发数据、降水数据和土壤储水量数据，根据水量平衡方程按设定步长计算研究区农田净灌溉水量，从而获得年尺度和月尺度的净灌溉水量；结合灌溉用水量系数和灌溉耗水量系数，将统计的各地市农业用水量换算为农田灌溉耗水量即净灌溉水量，与计算结果进行对比验证后分析逐月、公里尺度净灌溉水量的时空动态变化； 步骤3、基于作物水分生产函数确定蒸散发需求：根据联合国粮食及农业组织手册中推荐的作物水分生成函数，量化产量与作物生育期蒸散发关系，进而计算不同产量水平下作物生育期蒸散发需求变化；具体步骤包括： S31、基于历史多年作物产量Y和生育期蒸散发ET序列年，计算多年平均值与并提取最大值与： 5 6 7 8 S32、作物水分生产函数的具体计算公式为： 9 式中，Ky为作物产量响应系数，通过作物水分生产函数拟合得到或依据手册查找得到；为实际作物产量，kgha；为对应作物产量下作物生育期内蒸散发需水量，mm； S33、将多年平均产量作为基准，设定不同的产量目标，包括100%、90%、80%、70%； S34、根据构建的作物水分生产函数，将不同产量目标代入作物水分生产函数，计算不同产量目标下作物蒸散发即、ET90%、ET80%、ET70%，其中多年平均产量100%目标下默认对应的作物蒸散发需水量为，ET90%、ET80%和ET70%分别由90%、80%和70%代入作物水分生产函数计算得到的蒸散发； 步骤4、不同干旱程度的降水量阈值确定：根据步骤1整理的多年降水量序列，计算逐月的历史多年平均结果和标准偏差，采用标准化降水指数SPI计算栅格尺度不同干旱程度时降水量阈值； 所述标准化降水指数SPI的具体计算公式为： 10 式中，Prcp为月降水量，为多年平均月降水量，σ为多年月降水量序列的标准偏差； 步骤5、不同干旱情景下区域灌溉需水预测：根据步骤3计算的蒸散发需水量计算不同产量水平下蒸散发相对多年平均值的变化量；同样根据步骤4不同干旱程度的降水量阈值计算其相对历史多年平均值的变化量；假设土壤储水量在不同情景间保持不变，采用水量平衡理论动态预测不同干旱情景下的作物灌溉需水变化： 11 式中，和分别为不同产量水平下蒸散发即、ET90%、ET80%、ET70%和不同干旱程度时降水量即PD1、PD2、PD3、PD4相对历史多年平均值和的差值；n表示总计16种组合情景； 然后根据作物生育期内灌溉需水变化以及多年平均灌溉水量得到最终预测的区域作物灌溉需水量： 12 式中，多年平均灌溉水量即为历史多年平均净灌溉水量。

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