本溪市楓紅指數(shù)預(yù)報(bào)方法研究

吉奇　譚政華　孫雪　王煥毅

摘要利用本溪市部分景區(qū)2015—2016年楓紅指數(shù)和無人自動(dòng)站溫度、降水、日照等資料，采用相關(guān)分析和回歸分析等方法，對(duì)楓紅指數(shù)變化進(jìn)行分析并建立了楓紅指數(shù)預(yù)測模型。結(jié)果表明，影響楓葉變色的氣象因子中，溫度影響最大，日照次之，降水較小；而氣溫因子中，最低氣溫影響最大，最高氣溫影響較小。運(yùn)用楓紅指數(shù)預(yù)測模型，其模型回代擬合率為68.8%，模型預(yù)測正確率為63.5%，模型具有一定的可預(yù)測性。

關(guān)鍵詞楓紅指數(shù)；相關(guān)分析；回歸預(yù)報(bào)；本溪市

中圖分類號(hào)S16文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)0517-6611（2017）19-0195-03

Study on the Forecasting Method of Maple Red Index in Benxi City

JI Qi，TAN Zhenghua，SUN Xue et al

（Benxi City Meteorological Bureau， Benxi，Liaoning 117000）

AbstractUsing the maple red index of some scenic spots of Benxi City and temperature， precipitation and sunshine of unmanned automatic station during 2015-2016，the correlation analysis and regression analysis were used to analyze the change of maple red index， and the model of maple red index was established. The results showed that the influence of the meteorological factors on the color change of the maple leaf was the highest，the sunshine was the second， and the precipitation was smaller. In the temperature factor，the lowest temperature had the greatest influence and the maximum temperature had little effect.Using the maple red index prediction model，its backgeneration fitting rate of the model was 68.8%，the correctness of the model was 63.5%， and the model had some predictability.

Key wordsMaple red index；Correlation analysis；Regression prediction； Benxi City

本溪楓葉是本溪山區(qū)特有的季節(jié)景觀，在本溪秋賞紅楓，早已成為民俗，尤其是每年的楓葉節(jié)，國內(nèi)外游客慕名而來。楓葉節(jié)成為本溪一張火紅的名片，成為本溪走向全國乃至走向世界的窗口和橋梁。楓葉變色與氣象環(huán)境密切相關(guān)，開展楓紅指數(shù)預(yù)報(bào)對(duì)楓葉觀賞具有十分重要的作用。

楓葉變色是自然物候變化與自然環(huán)境變化的綜合反映。物候現(xiàn)象如樹木的開花、展葉、葉變色、落葉，鳥類的遷飛，昆蟲的活動(dòng)等不僅反映當(dāng)?shù)亍?dāng)時(shí)的環(huán)境條件，而且反映過去一段時(shí)間內(nèi)環(huán)境條件的積累[1-2]。氣候是環(huán)境條件中的主要因素，氣候的變化直接影響著物候期的變動(dòng)。許多學(xué)者對(duì)于植物物候期與氣候關(guān)系分析及物候期預(yù)報(bào)已有不少研究成果[3-8]。顧品強(qiáng)等[3]分析得出桃樹始花期、成熟期與氣溫、日照、降水因子相關(guān)性較好，其生物學(xué)意義也比較明確；陳正洪等[4]通過對(duì)櫻花54年花期變化趨勢及與氣候因子相關(guān)性的分析，尋找關(guān)鍵因子和關(guān)鍵期，建立了花期氣候因子的線性和非線性關(guān)系模式；劉流等[7]采用氣象因子與桃花始花遲早關(guān)系建立了模糊數(shù)學(xué)的預(yù)測模型；劉明芝[8]分析了楓葉變色與氣象條件的關(guān)系。但有關(guān)楓葉楓紅指數(shù)預(yù)報(bào)鮮見報(bào)道。筆者利用本溪市部分景區(qū)的楓紅指數(shù)和氣象資料，研究了本溪市楓紅指數(shù)與氣象因子的相關(guān)性，運(yùn)用多元線性回歸方法建立楓紅指數(shù)預(yù)測模型，為楓葉旅游觀賞服務(wù)提供科學(xué)的決策依據(jù)。

1資料與方法

1.1資料來源

氣象資料來源于本溪市部分無人區(qū)域自動(dòng)站2015—2016年9—10月日平均氣溫、日最高、日最低氣溫、降水量和常規(guī)站（市臺(tái)、桓仁縣、草河口站）日照資料。楓紅指數(shù)來源于本溪市林業(yè)局2015—2016年9月25日—10月18日的大冰溝、楓林谷、綠石谷等景區(qū)的楓紅指數(shù)資料。

1.2分析方法

采用線性相關(guān)和回歸分析的方法，分析楓紅指數(shù)與氣象因子的相關(guān)關(guān)系，篩選影響楓葉變色的主要?dú)庀笠蜃樱⒔骷t指數(shù)預(yù)測模型。

1.3統(tǒng)計(jì)分析

利用SPSS 22.0和Excel 2007軟件進(jìn)行資料處理與分析。

2楓紅指數(shù)預(yù)報(bào)

2.1影響楓紅指數(shù)的氣象因子

據(jù)綜合分析，日最低氣溫穩(wěn)定低于10 ℃以下，楓葉開始變色，但楓葉變色具有一定的滯后性。利用大冰溝景區(qū)2015、2016年楓林谷和綠石谷2016年9月25日—10月18日的楓紅指數(shù)與前1 d至前15 d累加氣象要素相關(guān)分析，確定預(yù)報(bào)因子。

由表1可知，影響楓葉變色的氣象因子中，溫度因子影響最大，日照因子次之，降水因子影響較小。氣溫因子中，以最低氣溫對(duì)楓葉影響最大，平均氣溫次之，最高氣溫影響較小。楓紅指數(shù)與前10 d平均氣溫、最高氣溫和最低氣溫相關(guān)系數(shù)最大，而與降水前12 d累加最大，與日照前13 d累加最大。

2.2預(yù)報(bào)模型的因子選擇與建立

從預(yù)報(bào)時(shí)效應(yīng)用出發(fā)，選定楓紅指數(shù)與前10 d 日平均氣溫累加、日最低氣溫累加，前13 d 日照時(shí)數(shù)累加，作為預(yù)報(bào)因子，建立了楓紅指數(shù)預(yù)測模型：

Y=97.546-0.613x1-1.551x3-0.181x5（1）

式中，x1為前10 d 日平均氣溫的累加；x3為前10 d 日平均最低氣溫的累加；x5為前13 d 光照時(shí)數(shù)的累加。該模型相關(guān)系數(shù)為0.927，F(xiàn)值為167.472，通過了0.001的顯著性檢驗(yàn)。

2.3檢驗(yàn)與應(yīng)用

利用楓紅指數(shù)預(yù)測模型對(duì)2015—2016年大冰溝、2016年楓林谷和綠石谷的楓紅指數(shù)進(jìn)行歷史回代檢

驗(yàn)（表2～3），以±5%為預(yù)測正確的統(tǒng)計(jì)，模型擬合回代正

3結(jié)論

利用本溪市部分景區(qū)的楓紅指數(shù)和無人自動(dòng)站溫度、降水、日照等資料，采用相關(guān)分析研究本溪市楓紅指數(shù)與氣象

因子的相關(guān)性，運(yùn)用多元線性回歸方法建立楓紅指數(shù)預(yù)測模型。結(jié)果表明，影響楓葉變色的氣象因子中，溫度因子影響最大，日照因子影響次之，降水因子影響較小；氣溫因子中，以最低氣溫楓葉變色影響最大，平均氣溫次之，最高氣溫較小。楓紅指數(shù)預(yù)報(bào)模型擬合回代的預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率為68.8%，模型預(yù)測準(zhǔn)確率為63.5%，模型具有一定的可預(yù)測性。

參考文獻(xiàn)

[1] 徐雨晴，陸佩玲，于強(qiáng).氣候變化對(duì)植物物候影響的研究進(jìn)展[J].資源科學(xué)，2004，26（1）：129-136.

[2] 竺可楨，宛敏渭.物候?qū)W[M].北京：科學(xué)出版社，1980：6-18.

[3] 顧品強(qiáng)，姚瑤.黃桃始花期和成熟期統(tǒng)計(jì)預(yù)報(bào)模型研究[J].上海農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2013，29（3）：54-58.

[4] 陳正洪，肖玫，陳璇.櫻花花期變化特征及其與冬季氣溫變化的關(guān)系[J].生態(tài)學(xué)報(bào)，2008，28（11）：5209-5216.

[5] 孔凡忠，劉繼敏，孔莉，等.菏澤牡丹初花期的中長期預(yù)報(bào)模型[J].中國農(nóng)業(yè)氣象，2011，32（1）：115-121.

[6] 柏秦鳳，王景紅，屈振江，等.陜西蘋果花期預(yù)測模型研究[J].中國農(nóng)學(xué)通報(bào)，2013，29（19）：164-169.

[7] 劉流，甘一忠.桃花遲早年型的冬季氣候特點(diǎn)及花期預(yù)測[J].氣象，2006，32（1）：113-116.

[8] 劉明芝.遼寧省本溪縣楓葉變紅與氣象條件的關(guān)系分析[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012，40（33）：16279-16280，16379.