一种玉米干旱气象灾害多年平均损失率的计算方法
专利汇可以提供一种玉米干旱气象灾害多年平均损失率的计算方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种玉米干旱气象灾害多年平均损失率的计算方法。它包括如下步骤：a)收集玉米干旱灾害历史数据和玉米产量等历史数据；b)利用彭曼公式计算玉米生育期内的作物需 水 量；c)以步骤(b)中作物需水量为灾害起赔点，基于作物生长模型(WOFOST)开展玉米干旱损失评估模型，构建玉米干旱造成的减产率与降雨量的定量关系；d)基于步骤(a)中的降雨量数据，以步骤(b)中需水量值为积分上限，以步骤(c)中定量关系式为积分函数，利用参数统计方法计算不同减产率下的 风 险概率，利用非参数保险费率厘定方法计算纯费率作为损失率。本发明解决了气象指数保险产品费率计算过程中理赔准则构建问题，可有效降低基差风险。，下面是一种玉米干旱气象灾害多年平均损失率的计算方法专利的具体信息内容。
1.一种玉米干旱气象灾害多年平均损失率的计算方法，包括以下步骤：
一、数据收集整理
收集某一地区一定长时间序列的降雨量、气温、湿度、风速、气压、辐射等气象要素历史数据和历年玉米产量数据；
二、采用双作物系数法计算作物需水量ETc，所述作物需水量ETc计算方法如下：
ETc＝Kc×ET0 式(1)
其中，ETc为潜在农田蒸散，也称作物需水量，Kc为参考作物系数，ET0为参考作物蒸散；
三、以WOFOST作物生长模型为基础，模拟玉米在不同干旱胁迫条件下的产量，并利用精细的模拟结果构建玉米产量与降雨量的定量关系模型；
在WOFOST模型中给定干旱条件，模拟玉米在不同干旱情景下的产量，与玉米需水量完全满足情景下的产量对比，计算不同干旱级别情形下的减产率如下：
式(2)
公式(2)中D为减产率，Y为需水量完全满足的气象条件驱动下的模拟产量，Y为发生干旱情况下的气象因子驱动下的模拟产量，并利用模拟产量构建干旱指数与减产率的定量关系函数G(χ)。
四、多年平均损失率的计算方法采用采用Alan P K和Barry K G提出的非参数保险费率厘定方法。具体计算公式如下：
式(3)
式中，R为保险纯费率，本发明中为多年平均损失率；E(loss)为多年玉米干旱损失的数学期望，λ为保障水平，μ为预期单产的比例。其中：利用参数估计法计算纯费率R1，利用非参数核密度方法计算纯费率R2，以R1和R2的平均值R作为最终纯费率。
2.根据权利要求1所述的计算方法，其中，采用Priestley—Taylor模型来计算预测的参考作物蒸散ET0，计算公式如下：
式(4)
－1 －1
其中Δ为饱和水汽压-温度曲线斜率(hPa·K ),γ为干湿表常数(kPa·℃ )，RRn－2 －1 －2 －1 －1
为净辐射(MJ·m ·d )，G为土壤热通量(MJ·m ·d )，λ为汽化潜热(MJ·kg )，a为常数，取a等于1.26。
3.根据权利要求2所述的计算方法，其中，净辐射RRn的计算采用以下方法：
RRn＝RRn_S-RRn_L 式(5)
RRn_S＝(1-α)×Rs 式(6)
式(7)
其中，RRn为净辐射(MJ·m－2·d－1)，RRn_S为净短波辐射，RRn_L为净长波辐射，α为农田反射率，Rs为接受的太阳辐射(MJ·m－2·d－1)，η为斯蒂芬-波尔兹曼常数-9 －2 －1 －2 －
(4.903×10 MJ·m ·d )，ea为实际水汽压(kPa)，Rs0为晴空太阳辐射(MJ·m ·d
1
)；Tmax为最高气温(K),Tmin为最低气温(K)。
4.根据权利要求3所述的计算方法，其中，
①农田反射率α的计算
式(8)
其中αs为裸地反射率，取为0.15，LAI为叶面积指数；
②接收的太阳辐射Rs和晴空太阳辐射Rs0的计算
式(9)
其中a,b为常数，分别为0.25和0.50，n,N分别为日照时数和可照时数(h),通过步骤－2 －1
一中观测数据收集获得，n/N为日照百分率，Ra为大气外辐射(MJ·m ·d )；
Rs0＝(Ai+Bi)×Ra 式(10)
其中，Ai和Bi针对每年的12个月分别取值，依照下列序列取值：
Ai＝ [0.1862,0.1868,0.1832,0.1564,0.1795,0.1463,0.2026,0.1631,0.1021,0.14
43,0.1798,0.1672]
Bi＝ [0.5313,0.5384,0.5770,0.6197,0.5600,0.5908,0.4513,0.5140,0.6581,0.57
87,0.5115,0.5454]
③大气外辐射Ra的估算
大气外辐射Ra可用下列天文学公式估算得到：
dr＝1+0.033×cos(2×π/365.0×J) 式(11)
δ＝0.409×sin(2×π/365.0×J-1.39) 式(12)
N＝2ωs×12.0/π 式(14)
其中，dr为日地相对距离，J为日序，δ为太阳赤纬，ωs为太阳时角， 为纬度，N为可照时数，Gsc为太阳常数(0.082MJ□min-1)。
5.根据权利要求2所述的计算方法，其中，实际水汽压ea(kPa)的计算采用如下公式：
式(16)
式(17)
式(18)
其中es-Tmax、es-Tmin分别为Tmax、Tmin时的饱和水汽压(kPa)，Rh为平均相对湿度(％)。
6.根据权利要求2所述的计算方法，其中，
－1
①汽化潜热λ(MJ·kg )的计算：
λ＝2.501-0.002361×Ta 式(19)
Ta为平均气温，定义为最高气温Tmax与最低气温Tmin的平均；
－1
②干湿表常数γ(kPa·℃ )的计算
式(20)
-9 －2 －1
其中Cp为空气比热(4.903×10 MJ·m ·d )，P为大气压(kPa)，由下式计算：
式(21)
其中Z为海拔高度(m)；
③饱和水汽压-温度曲线斜率Δ(hPa·K－1)的计算：
式(22)
④土壤热通量G在以日或旬为单位的时间里可忽略不计，即G≈0。
7.根据权利要求2所述的计算方法，其中，基本作物系数Kc的计算如下：
式(23)
其中KcFAO由FAO-56查询表得出的基本作物系数，u2为当地2米高度处的风速(m/s),h为作物生育阶段内的平均高度(m)，Rhmin是该生育阶段内的平均最小相对湿度。
8.根据权利要求1所述的计算方法，其中，纯费率R1根据以下方法计算：
其中，x为降雨量随机变量，g(x)为减产率与降雨量定量关系函数，f(x)为降雨量概率密度函数，积分上限ETc为玉米生育期内作物需水量，由公式(1)计算获得；
对于降雨量随机变量，选择极值分布函数进行分析，采用Weibull分布拟合降雨造成干旱的数学分布；
Weibull分布函数为
式(25)
概率密度函数为：
式(26)
其中，α和β为拟合参数，采用最大似然估计进行参数拟合。
9.根据权利要求1所述的计算方法，其中，纯费率R2根据以下方法计算：
将式(3)离散化后，玉米各级减产率下的纯保险费率为：
式(27)
其中，Xi为各级减产率，pi为各级减产率下出现的概率。设玉米干旱单产损失信息按正态分布规律扩散到样本空间[0，1]中的每个样本点l，信息扩散模型的形式为：
式(28)
式中：h为信息扩散系数，也叫组间宽度参数，h的选取由下面公式确定：
式(29)。
一种玉米干旱气象灾害多年平均损失率的计算方法
技术领域
背景技术
发明内容
具体实施方式
1
)，a为常数(a＝1.26)。
(4.903×10 MJ·m ·d )，ea为实际水汽压(kPa)，Rs0为晴空太阳辐射 (MJ·m ·d
1
)；Tmax为最高气温(K),Tmin为最低气温(K),通过步骤一中的观测数据收集获得。
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