樱花花期预报中形态测量法的应用

利用形态测量法进行樱花花期预报的研究计文颖 首首都师范范大学资资源环境境与旅游游学院 地理科科学系摘要本文介绍了了对玉渊渊潭樱花花花芽和和开花日日期，建建立了花花芽开花花前某天天的长、宽宽以及这这两者的的乘积与与当天距距始花天天数之间间的数学学模型，并并通过进进行相关关系数和和数模自自检等相相关检验验的方法法，验证证了这种种方法进进行花期期预测的的准确性性和可操操作性，并并据此为为相关部部门提供供了建议议。关键词樱花 花期期预报 形态测测量 预预报模型型 相关关性检验验引言万物生长都都有一定定的规律律，植物物的花芽芽萌发后后，体积积不断变变化，这这种变化化与花开开放的时时间有一一定的相相关性。因因此，通通过对花花芽的长长、宽等等特征进进行连续续测量、统统计和分分析就可可以对花花期进行行比较准准确的预预测并以以此来指指导生产产、生活活。目前前公园每每年春季季举办的的 “樱樱花赏花花会”国国内知名名，荟萃萃二千余余株樱花花的“樱花园园”，在春风风中树树树绯云绛绛雪，赏赏花人潮潮如融融融春水涌涌动，成成为京城城早春特特有的景景致，因因此，准准确地预预报花期期对公园园和游客客来说有有都很大大的实际际意义。基基于此种种目的，我我们进行行了花期期预测的的相关研研究。材料与方法法1. 材料获得和和玉渊潭潭樱花基基本情况况北京玉渊潭潭公园现现有樱花花二十余余种，共共计近两两千株，大大部分集集中在公公园东侧侧的樱花花园内。此此次研究究的材料料选自樱樱花园内内，确定定十六株株长势良良好的樱樱花（包包括杭州州早樱22棵、山山樱3棵棵、大山山樱4棵棵、关山山樱4棵棵、染井井吉野33棵），并并编号，进进行定人人定株的的观测。2. 数据的收集集与整理理测量方法采采用坐标标纸投影影法，即即将选定定的花芽芽贴置在在坐标纸纸上，从从芽的基基部测起起，两侧侧其最大大长度（长长轴）和和最大宽宽度（短短轴）。以以毫米为为单位，估估测到小小数点后后一位。自对花芽的的测量自自3月11日（杭杭州早樱樱花芽萌萌动）起起至花芽芽分离那那一天为为止。起起初隔天天观测一一次，随随着花芽芽不断增增大和花花期的临临近，改改为每日日观测。在在每株待待测的樱樱花上随随机选取取10枚枚发育正正常的花花芽进行行测量，并并将结果果及时填填于观测测记录表表中。每每次记录录要同时时录入天天气状况况以及周周围其他他动植物物物候现现象，以以供日后后分析研研究。另另外，各各株樱花花的始花花日期要要准确记记录。观测后，及及时计算算花芽的的长轴与与短轴的的乘积，以以及十枚枚花芽长长轴、短短轴以及及二者乘乘积的均均值，填填入记录录表。全全部观测测结束后后，计算算每次观观测日期期与始花花日期之之间相差差的天数数（距始始花天数数）。将将每日观观测的均均值转录录入Exxcell工作表表中进行行处理，首首先将同同种樱花花按距始始花天数数进行排排序，随随后分别别计算各各株樱花花的长轴轴、宽轴轴和两者者乘积的的三日滑滑动平均均值。这这样，距距始花天天数（YY）与相相应于这这一天的的各株观观测数据据：长轴轴三日均均值（XXa）、短短轴三日日均值（XXb）和这这两者成成绩（XXa*bb）之间间分别构构成变量量对，据据这些变变量对绘绘制散点点图，如如下从散点图可可以看出出，各对对变量中中X与YY具有良良好的相相关性。进进一步对对它们进进行相关关分析，得得出回归归方程，其其相关系系数R均均通过了了=0.01的的显著性性检验。 依据其他各各株樱花花的观测测数据所所绘的散散点图也也明显显显示出距距始花天天数与花花芽生长长量具有有很好的的相关性性。进行行相关回回归分析析相关系系数的平平方R22分别为为：距始花天数数与花芽芽各生长长量的相相关系数数被测樱花长a宽ba*b杭州早樱03杭10.963390.880.9599903杭20.789940.881150.8788山樱01山50.931180.957790.9444201山60.941140.95110.9366906山10.941150.811140.91331大山樱01大20.814410.752270.2877701大30.79440.921180.8999903大10.633380.613310.65667大40.753310.890090.85116关山樱关30.739990.888840.85448普10.86660.959910.9411504关10.936680.937710.9366305关10.863350.61220.74333染井吉野03吉20.934450.968820.9611703吉30.836620.88550.8788603吉80.931190.96770.96775表1表1显示，被被观测的的16株株樱花的的花芽生生长量均均与距始始花天数数有很好好的相关关性，经经检验，它它们的相相关系数数R均通通过了=0.01（nn据观测测持续天天数取相相应值）的的显著性性检验。3. 建立预报模模型建立Y与XX之间的的数学关关系，用用可以得得到较高高的R22值得幂幂函数表表示，得得到的回回归方程程即为预预报模型型。各对对变量得得到的相相应方程程如下：预报模型被测樱花长a宽ba*b杭州早樱03杭1Y = 117233X-22.65546Y = 9984.21XX-3.4111Y = 115455.8XX-1.5355603杭2Y = 441799.6XX-2.95442Y = 8831.95XX-3.13113Y = 222244.7XX-1.56443山樱01山5Y = 2223.68XX-1.15227Y = 1155.31XX-1.40555Y = 1191.44XX-0.633301山6Y = 2215.97XX-1.13224Y = 1167.42XX-1.42995Y = 2201.75XX-0.6433406山1Y = 225222.5XX-2.34771Y = 2286.99XX-1.93552Y = 110066.3XX-1.13223大山樱01大2Y = 113233X-22.17782Y = 3303.53XX-2.05771Y = 6652.86XX-1.0699901大3Y = 889777X-33.25555Y = 113144.7XX-3.10006Y = 336488.9XX-1.6099703大1Y = 118933.8XX-2.81336Y = 220233.6XX-3.92669Y = 223100X-11.69953大4Y = 114644.5XX-2.34446Y = 5586.62XX-2.4433Y = 110444.7XX-1.22881关山樱关3Y = 1144115X-3.001911Y = 6622.59XX-2.24771Y = 226133X-11.31132普1Y = 880611.6XX-2.68117Y = 3340.1X-1.886244Y = 113699.2XX-1.1233904关1Y = 880611.6XX-2.68117Y = 3340.1X-1.886244Y = 113699.2XX-1.1233905关1Y = 222811.1XX-2.10667Y = 2271.45XX-1.58663Y = 8853.95XX-0.96887染井吉野03吉2Y = 336722.6XX-2.63114Y = 2235.24XX-1.95334Y = 7777.31XX-1.1266103吉3Y = 1194112X-3.335022Y = 2272.25XX-1.95222Y = 113555.9XX-1.2411803吉8Y = 441933.4XX-2.74229Y = 2227.03XX-1.97112Y = 8819.94XX-1.16336表24. 检验及结果果为了可考察察所得预预报模型型的准确确性，我我们进行行了回报报检验，并并进行准准确性评评级，将将回报数数据按绝绝对误差差分级，具具体为：1天为为i级，223天天为iii级，445级级为iiii级，5天为为iv级级。然后后计算各各级回报报次数占占总回报报次数的的百分率率，按照照i级为为4分、iii级为为3分、iiii级级为2分分、ivv级为11分的标标准予以以评分，即即将优劣劣不同的的回报结结果赋以以不同的的权重。将将同一回回报序列列的各级级得分加加合在一一起得到到该预报报模型的的总分，并并计算其其满分率率，即某某一模型型所的总总分占满满分4000分的的比例，以以此反映映该模型型的回报报水平。仍仍以033杭1为为例说明明（杭州州早樱）03杭1预预报模型型的自检检验实距始花天数长a检验所得天数差值等级宽b检验所得天数差值等级a*b检验所得天数差值等级245.35204iii2.83284iii15.299231i235.36203ii2.93252ii15.755221i225.36202ii3.02231i16.211211i215.18221i3.16192ii16.388210i205.00244iii3.30173ii16.555211i195.39201i3.40154iii18.422181i185.78162ii3.49144iii20.300153ii175.81161i3.42152ii19.944161i165.83160i3.35160i19.588160i156.08141i3.32172ii20.200150i146.33131i3.28173ii20.811151i136.18141i3.45141i21.255141i126.02153ii3.61120i21.699142ii116.43121i3.58132ii23.022132ii106.84111i3.55133ii24.355111i97.2690i3.87101i28.23390i87.6880i4.1871i32.11180i78.0970i4.3670i35.70061i68.5060i4.5360i39.28860i表3分级统计结结果芽长a芽宽bA*b等级天数百分率等级天数百分率等级天数百分率i1368.422i842.111i1684.211ii421.055ii842.111ii315.799iii210.533iii315.799iii00.00iv00.00iv00.00iv00.00平均误差1.30平均误差1.87平均误差0.88总分357.889满分率89.477总分326.332满分率81.588总分384.221满分率96.055表4同样方法处处理其它它数据，得得到其它它各预报报模型的的检验结结果，如如下：全部预报模模型的检检验结果果结果被测樱花芽长芽宽a*b总分满分率总分满分率总分满分率杭州早樱03杭1357.9989.477326.3381.588384.2296.05503杭230075310.5577.633347.4486.844山樱01山53007531177.8993007501山6311.5577.899323.1180.777219.2279.81106山1361.9990.488333.3383.333352.4488.199大山樱01大2257.7764.422246.2261.544261.5565.35501大3245.2261.299303.2275.811274.2268.55503大1203.2250.811203.2250.811203.2250.811大4248.1162.044314.8878.700281.5570.377关山樱关3248.6662.144268.6667.144271.4467.866普1251.5562.888309.1177.277303.0075.76604关1275.4468.855312.1178.0333007505关1277.8869.444241.2260.299264.7766.188染井吉野03吉2324.0081.000332.0083.000332.0083.00003吉3290.9972.733309.1177.277318.2289.55503吉8285.2271.300337.0084.266329.6682.411表55. 小结表5数据显显示出除除03大大1（大大山樱）的的预报模模型满分分率不足足60%之外，其其它各株株的预报报模型满满分率均均在600%以上上，可作作粗略花花期预报报之用；其中003杭11、033杭2、006山11和033吉3部部分模型型满分率率达855%以上上，是较较为精确确的预报报模型。从分级统计计结果看看，观测测初期预预报的准准确性较较低，出出现这样样的情况况主要以以下原因因：第一， 观测初期，观观测人员员的技术术不熟练练，测量量水平不不稳定，导导致采集集的数据据出现偏偏差；第二， 坐标纸投影影法是粗粗略测量量的方法法，会在在估读时时出现误误差，而而同样大大小的误误差值对对观测的的初期得得到的较较小花蕾蕾体生长长值影响响较大。如果用来指指导公园园特色游游园节日日和游客客出行游游园，还还要在此此基础上上注意更更加准确确地测量量和记录录、更加加精细的的统计分分析。另另外，坚坚持常年年观测也也可有助助于建立立更准确确的预报报模型，得得出指导导价值很很高的花花期预报报模型。参考文献杨国栋，张张明庆 物候学学讲义。北北京：首首都师范范大学资资源环境境与旅游游学院，220044