Научная электронная библиотека
Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания

8.1. Дискретизация и дифференциация теплообеспеченности и коэффициентов погодности по сезонам-аналогам

Из [291] следует, что начало полевых механизированных работ можно определять по теплообеспеченности f.

В связи с этим фактом мы исследовали подекадный ход теплообеспеченности в период проведения полевых механизированных работ. Использовались данные по метеостанции «Мыза» за 80 лет и другим метеостанциям (рис.8.1).

p 

Рисунок 8.1 - Многолетний ход теплообеспеченности в период проведения полевых механизированных работ

Применив статистику f, обосновали, что декадные значения теплообеспеченности подчиняются нормальному закону распределения, установили значения медиан и среднеквадратических отклонений теплообеспеченности в каждой декаде.

Опираясь на авторов [285, 292], размах выборки суммы декадных температур принят f. Интервалы значений сумм декадных температур для холодного, умеренно-холодного, среднего, умеренно-теплого и теплого сезонов-аналогов принят соответственно f(рис 8.2).

p

Рисунок 8.2 - Ход теплообеспеченности сезонов-аналогов
в период проведения полевых механизированных работ

По средним значениям декадных сумм температур нарастающим итогом для пяти сезонов-аналогов построены графики хода теплообеспеченности в период проведения полевых работ. Вероятности наступления условий сезонов-аналогов определены и представлены в таблице 8.1.

Таблица 8.1 - Подекадная вероятность наступления сезона-аналога

Месяц

Декада

Вероятность наступления сезона-аналога

теплый

умеренно-теплый

средний

умеренно-холодный

холодный

1

2

3

4

5

6

7

Апрель

3

11,3%

16,3%

28,8%

38,8%

5,0%

Май

1

8,8%

16,3%

40,0%

31,3%

3,8%

2

8,8%

25,0%

30,0%

30,0%

6,3%

3

10,0%

16,3%

38,8%

30,0%

5,0%

Июнь

1

8,8%

21,3%

36,3%

30,0%

3,8%

2

7,5%

21,3%

40,0%

26,3%

5,0%

3

6,3%

22,5%

37,5%

30,0%

3,8%

Июль

1

5,0%

23,8%

38,8%

28,8%

3,8%

2

6,3%

21,3%

40,0%

28,8%

3,8%

3

6,3%

26,3%

36,3%

26,3%

5,0%

Август

1

6,3%

27,5%

33,8%

25,0%

7,5%

2

6,3%

30,0%

32,5%

23,8%

7,5%

3

6,3%

30,0%

30,0%

25,0%

8,8%

Сентябрь

1

5,0%

32,5%

31,3%

22,5%

8,8%

2

3,8%

28,8%

35,0%

23,8%

8,8%

3

6,3%

26,3%

31,3%

28,8%

7,5%

Октябрь

1

6,3%

27,5%

28,8%

31,3%

6,3%

2

5,0%

26,3%

35,0%

27,5%

6,3%

3

7,5%

22,5%

38,8%

25,0%

6,3%

Среднее значение

6,9%

24,3%

34,9%

28,1%

6,0%

Как видно, наибольшая вероятность наступления наблюдается у умеренно-холодного, среднего и умеренно-теплого сезонов-аналогов.

Теплообеспеченности начала выполнения работ f набираются в различные сезоны за разное время. Из рис. 8.2 видно, что календарное начало полевых механизированных работ, обусловленное определенной теплообеспеченностью, в разные сезоны характеризуется разными сроками. Потребность в выполнении работ наступает раньше в теплый сезон, позднее - в умеренно-теплый, средний, умеренно-холодный и холодный сезоны. Определить дату начала проведения работ можно по функциям таблицы 8.2.

Таблица 8.2 - Функции определения срока начала работ по теплообеспеченности

Начало проведения работ

Коэффициент
детерминации функции

f

0,99

f

0,99

f

1

f

1

f

0,99

Таким образом, зная теплообеспеченности начала проведения работ, мы можем определить дату начала в каждый сезон. Теплообеспеченность начала проведения работ для условий конкретного хозяйства можно установить по среднемноголетней дате, используя выражение:

f,                          (8.1)

где f - среднедекадная климатическая температура воздуха в теплый период,°С;

tн- среднемноголетняя дата начала работ, сут. от 1.04.;

T- количество дней теплого периода года ( T=210 сут.).

По данным наблюдений, а также документации хозяйств, нами установлены теплообеспеченности при выполнении некоторых сельскохозяйственных работ (табл. 8.3 а) и даты их наступления (табл. 8.3 б).

Отношение даты начала механизированной работы в ψ-ый сезон к среднему - является коэффициентом распределения сроков начала работ. Им удобно пользоваться при определении начала работ в текущий сезон при известной среднемноголетней дате. Это необходимо для составления сезонных расписаний использования агрегатов и упорядочения проведения работ с использованием графиков машиноиспользования.

Таблица 8.3 а - Теплообеспеченность начала выполнения работ

Наименование работы

Число элементов выборки,

n 

Математическое ожидание (среднее значение), m0

Доверительный интервал для среднего

Средне-квадрати-ческое отклонение, f

Сандартная ошибка среднего, f

-95%

+95%

Посев овса

19

155

120

190

72

16

Посев пшеницы

17

173

145

201

55

13

Посев льна

10

203

161

245

58

18

Посадка картофеля

24

361

325

398

87

18

Сев сахарной свеклы

14

229

192

264

63

16

Кошение трав

20

1001

935

1068

142

20

Уборка пшеницы

20

1654

1588

1720

141

32

Уборка овса

18

1689

1619

1759

140

33

Таблица 5.3 б - Сроки начала выполнения работ

Сезон-аналог

Наименование работ

посев

пшеницы

посев

овса

посев

льна

посадка

картофеля

кошение

трав

посев сахарной свеклы

Уборка

зерновых

Теплый

20 апр.

18 апр.

22 апр.

7 мая

17 июня

26 апр.

18 июля

Умеренно-теплый

24 апр.

22 апр.

26 апр.

12 мая

24 июня

1 мая

25 июля

Средний

30 апр.

28 апр.

2 мая

19 мая

30 июня

7 мая

1 авг.

Умеренно-холодный

6 мая

4 мая

8 мая

26 мая

7 июля

13 мая

9 авг.

Холодный

14 мая

12 мая

16 мая

3 июня

14 июля

22 мая

19 авг.

Нами проводились сопоставления полученных данных по результатам производства и проектирования (при этом использовался ретроспективный материал и собственные хронометражные наблюдения за 2003-2005 гг.), что отражено на рис.8.3.

p

Рисунок 8.3 - Ход теплообеспеченности наблюдаемых сезонов

Мы сравнили полученные в хозяйстве даты с расчетными значениями (табл. 8.4) на начало полевых работ. При этом массив фактически полученных данных в хозяйстве и предварительно рассчитанных, по выведенным зависимостям, сравнили статистикой f. Получены следующие результаты. Вычисленное значение статистики f равно 0,94, при этом степень свободы f равна 5. Так как квантиль f=9,2, что превышает f, то гипотеза о согласии наблюдаемых и ожидаемых значений принимается. Так же p<0,96, что больше чем заданный уровень значимости f=0,10, следовательно, гипотеза о согласии наблюдаемый и ожидаемых частот так же принимается. Имеется незначительный дискретный дрейф при определении начала проведения сельскохозяйственных работ. Это вызвано как причинами, связанными с ресурсообеспеченностью проведения работ, так и микрорельефом сельскохозяйственных угодий.

Таблица 8.4 - Проверка соответствия сезонного плана проведения механизированных работ

p

Мы провели анализ проверки согласия наблюдаемых (данные собственных хронометражных наблюдений и ретроспективных данных) и ожидаемых значений коэффициентов метеоусловий при этом применили статистику f. Результаты исследования приведены в табл. 8.5, вычисленный уровень значимости во всех случаях больше f=1, что больше, чем заданный уровень значимости
f = 0,10, следовательно, гипотеза о согласии наблюдаемых и ожидаемых частот принимается.

Таблица 8.5 - Сравнение наблюдаемых и ожидаемых коэффициентов погодности

Наименование работ

f

f

p

f

1

2

3

4

5

Боронование

0,68

84

1

100

Культивация

0,89

99

1

117

Прикатывание

0,62

84

1

100

Лущение

0,99

84

1

100

Посев

0,92

69

1

84

Междурядная обработка

0,17

49

1

62

Скашивание трав на сено

0,21

34

1

44

Последующая уборка трав на сено

0,53

29

1

39

Скашивание зерновых в валки

0,3

49

1

623

Подбор и обмолот валков

0,59

49

1

62

Сволакивание соломы

0,48

49

1

62

Уборка силосных культур

0,44

49

1

62

Также мы исследовали изменение коэффициента погодности при проведении некоторых работ, в зависимости от нарастания теплообеспеченности. При этом были получены следующие зависимости (табл. 8.6).

Исходя из характеристик приведенных в таблице, можно сказать, что найденные уравнения регрессии достаточно точно отображают зависимость значений коэффициента погодности от теплообеспеченности при проведении полевых механизированных работ. Данные зависимости наглядно представлены на рис. 5.4.

Таблица 8.6 - Зависимость коэффициента погодности от теплообеспеченности при выполнении весенних полевых работ

Вид работ

Уравнение регрессии

R

f

f

p<

f

Боронование

f

0,87

0,46

23

1

32

Культивация

f

0,91

0,68

13

1

19

Вспашка

f

0,92

0,68

13

1

19

Посев

f

0,85

0,89

23

1

32

p

Рисунок 8.4 - График зависимости коэффициента погодности
от теплообеспеченности

Приведенные зависимости дают нам возможность более точно определить коэффициент целевой функции и дату начала ведения весенних полевых работ.


Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074