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

计文颖首都师范大学资源环境与旅游学院地理科学系摘要

本文介绍了对玉渊潭樱花花芽和开花日期，建立了花芽开花前某天的长、宽以及这两者的乘积与当天距始花天数之间的数学模型，并通过进行相关系数和数模自检等相关检验的方法，验证了这种方法进行花期预测的准确性和可操作性，并据此为相关部门提供了建议。

关键词

樱花花期预报形态测量预报模型相关性检验

引言

万物生长都有一定的规律，植物的花芽萌发后，体积不断变化，这种变化与花开放的时刻有一定的相关性。因此，通过对花芽的长、宽等特征进行连续测量、统计和分析就能够对花期进行比较准确的预测并以此来指导生产、生活。目前公园每年春季举办的“樱花赏花会”国内知名，荟萃二千余株樱花的“樱花园”，在春风中树树绯云绛雪，赏花人潮如融融春水涌动，成为京城早春特有的景致，因此，准确地预报花期对公园和游客来讲有都专门大的实际意义。基于此种目的，我们进行了花期预测的相关研究。

材料与方法

1.材料获得和玉渊潭樱花差不多情况

北京玉渊潭公园现有樱花二十余种，共计近两千株，大部分集中在公园东侧的樱花园内。此次研究的材料选自樱花园内，确定十六株长势良好的樱花（包括杭州早樱2棵、山樱3棵、大山樱4棵、关山樱4棵、染井吉野3棵），并编号，进行定人定株的观测。

2.数据的收集与整理

测量方法采纳坐标纸投影法，立即选定的花芽贴置在坐标纸上，从芽的基部测起，两侧其最大长度（长轴）和最大宽度（短轴）。以毫米为单位，估测到小数点后一位。

自对花芽的测量自3月1日（杭州早樱花芽萌动）起至花芽分离那一天为止。起初隔天观测一次，随着花芽不断增大和花期的临近，改为每日观测。在每株待测的樱花上随机选取10枚发育正常的花芽进行测量，并将结果及时填于观测记录表中。每次记录要同时录入天气状况以及周围其他动植物物候现象，以供日后分析研究。另外，各株樱花的始花日期要准确记录。

观测后，及时计算花芽的长轴与短轴的乘积，以及十枚花芽长轴、短轴以及二者乘积的均值，填入记录表。全部观测结束后，计算每次观测日期与始花日期之间相差的天数（距始花天数）。将每日观测的均值转录入Excel工作

表中进行处理，首先将同种樱花按距始花天数进行排序，随后分不计算各株樱花的长轴、宽轴和两者乘积的三日滑动平均值。如此，距始花天数（Y）与相应于这一天的各株观测数据：长轴三日均值（X a）、短轴三日均值（X b）和这两者成绩（X a*b）之间分不构成变量对，据这些变量对绘制散点图，如下

从散点图能够看出，各对变量中X与Y具有良好的相关性。进一步对它们进行相关分析，得出回归方程，其相关系数R均通过了α=0.01的显著性检验。

依据其他各株樱花的观测数据所绘的散点图也明显显示出距始花天数与花芽生长量具有专门好的相关性。进行相关回归分析相关系数的平方R2分不为：

表1 表1显示，被观测的16株樱花的花芽生长量均与距始花天数有专门好的相关性，经检验，它们的相关系数R均通过了α=0.01（n据观测持续天数取相应值）的显著性检验。

3.建立预报模型

建立Y与X之间的数学关系，用能够得到较高的R2值得幂函数表示，得到的回归方程即为预报模型。各对变量得到的相应方程如下：

表2 4.检验及结果

为了可考察所得预报模型的准确性，我们进行了回报检验，并进行准确性评级，将回报数据按绝对误差分级，具体为：≤1天为i级，2~3天为ii 级，4~5级为iii级，＞5天为iv级。然后计算各级回报次数占总回报次数的百分率，按照i级为4分、ii级为3分、iii级为2分、iv级为1分的标准予以评分，立即优劣不同的回报结果赋以不同的权重。将同一回报序列的各级得分加合在一起得到该预报模型的总分，并计算其满分率，即某一模型所的总分占满分400分的比例，以此反映该模型的回报水平。仍以03杭1

为例讲明（杭州早樱）

表3

03杭1预报模型的自检验

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 24 5.35 20 4 iii 2.83 28 4 iii 15.29 23 1 i 23 5.36 20 3 ii 2.93 25 2 ii 15.75 22 1 i 22 5.36 20 2 ii 3.02 23 1 i 16.21 21 1 i 21 5.18 22 1

i 3.16 19

2 ii 16.38 21 0 i 20 5.00 24 4 iii 3.30 17 3

ii 16.55 21

1 i 19 5.39 20 1 i 3.40 15 4 iii 18.4

2 18 1 i 18 5.78 16 2 ii 3.49 14 4 iii 20.30 15

3 ii 17 5.81 16 1 i 3.42 15 2 ii 19.9

4 16 1 i 16 5.83 16 0 i 3.3

5 1

6 0 i 19.58 16 0 i 15 6.08 14 1 i 3.32 1

7 2 ii 20.20 15 0 i 14 6.33 13 1 i 3.2

8 17 3 ii 20.81 15 1 i 13 6.18 14 1 i 3.45 14 1 i 21.25 14 1 i 12 6.02 15 3 ii 3.61 12 0 i 21.6

9 14 2 ii 11 6.43 12 1 i 3.58 13 2 ii 23.02 13 2 ii 10 6.84 11 1 i 3.55 13 3 ii 24.35 11 1 i 9 7.26 9 0 i 3.87 10 1 i 28.23 9 0 i 8 7.68 8 0 i 4.18 7 1 i 32.11 8 0 i 7 8.09 7 0 i 4.36 7 0 i 35.70 6 1 i 6 8.50 6

i 4.53 6

i 39.28 6

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