Прогнозирование урожайности озимой пшеницы: сравнительный анализ результатов регрессионных и биофизических моделей

Розв’язується задача оцінки відносної ефективності використання супутникових даних для прогнозування врожайності озимої пшениці в Україні на рівні окремих областей. Порівнюється ефективність прогнозування на основі емпіричних і біофізичних моделей росту сільськогосподарських культур. Як емпіричні мо...

Повний опис

Збережено в:
Бібліографічні деталі
Опубліковано в: :Проблемы управления и информатики
Дата:2013
Автори: Коган, Ф., Куссуль, Н.Н., Адаменко, Т.И., Скакун, С.В., Кравченко, А.Н., Кривобок, А.А., Шелестов, А.Ю., Колотий, А.В., Куссуль, А.Н., Лавренюк, А.Н.
Формат: Стаття
Мова:Russian
Опубліковано: Інститут кібернетики ім. В.М. Глушкова НАН України 2013
Теми:
Онлайн доступ:https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/207623
Теги: Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:Прогнозирование урожайности озимой пшеницы: сравнительный анализ результатов регрессионных и биофизических моделей / Ф. Коган, Н.Н. Куссуль, Т.И. Адаменко, С.В. Скакун, А.Н. Кравченко, А.А. Кривобок, А.Ю. Шелестов, А.В. Колотий, О.М. Куссуль, А.Н. Лавренюк // Проблемы управления и информатики. — 2013. — № 3. — С. 138–150. — Бібліогр.: 43 назви. — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-207623
record_format dspace
spelling Коган, Ф.
Куссуль, Н.Н.
Адаменко, Т.И.
Скакун, С.В.
Кравченко, А.Н.
Кривобок, А.А.
Шелестов, А.Ю.
Колотий, А.В.
Куссуль, А.Н.
Лавренюк, А.Н.
2025-10-10T14:44:52Z
2013
Прогнозирование урожайности озимой пшеницы: сравнительный анализ результатов регрессионных и биофизических моделей / Ф. Коган, Н.Н. Куссуль, Т.И. Адаменко, С.В. Скакун, А.Н. Кравченко, А.А. Кривобок, А.Ю. Шелестов, А.В. Колотий, О.М. Куссуль, А.Н. Лавренюк // Проблемы управления и информатики. — 2013. — № 3. — С. 138–150. — Бібліогр.: 43 назви. — рос.
0572-2691
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/207623
004.93
10.1615/JAutomatInfScien.v45.i6.70
Розв’язується задача оцінки відносної ефективності використання супутникових даних для прогнозування врожайності озимої пшениці в Україні на рівні окремих областей. Порівнюється ефективність прогнозування на основі емпіричних і біофізичних моделей росту сільськогосподарських культур. Як емпіричні моделі врожайності розглядаються лінійні регресійні моделі залежності урожайності від 16-денного композита індексу NDVI на основі даних MODIS з просторовим розрізненням 250 м (MOD13), а також нелінійна регресійна модель, в якій як предиктори використовуються щоденні метеорологічні дані 180 місцевих метеорологічних станцій. Емпіричний підхід до прогнозування порівнюється з біофізичним, який реалізовано в адаптованій для України системі CGMS (Crop Growth Monitoring System), в основі якої лежить модель росту рослин WOFOST. Для ідентифікації параметрів моделей врожайності використовуються офіційні статистичні дані з врожайності озимої пшениці на рівні областей за період 2000–2009 рр. Валідація моделей виконується на даних 2010 і 2011 рр. Отримані результати показали, що при налаштуванні параметрів моделей на даних 2000–2009 рр. і 2000–2010 рр. і незалежному тестуванні моделей на даних 2010 і 2011 рр. відповідно, в середньому всі три підходи показують приблизно однакову точність. Середньоквадратична похибка прогнозування становить приблизно 6 ц/га
Relative efficiency of using satellite data to winter wheat yield forecasting in Ukraine at region level is assessed. The efficiency of forecasting on the basis of empirical and biophysical models of agricultural crops is compared. As empirical yields models the linear regression models of yield dependency on 16-day index NDVI composite on the basis of MODIS data with spatial resolution 250 m (MOD13) are considered as well as nonlinear regression model, in which daily meteorological data of 180 local meteorological stations are used as predictors. The empirical approach to prediction is compared with biophysical which is implemented in the system CGMS, adapted for the Ukraine and based on the WOFOST model. For parameters identification of the yield models the official statistical data is used of winter wheat yield at the regional level for the period of 2000–2009. Validation of models is done on independent data for 2010 and 2011. The obtained results showed that when training models for 2000–2009 and 2000–2010 years and validating for 2010 and 2011 respectively all three approaches show similar accuracy. Average root mean square prediction error is approximately 0.6 t/ha.
Работа поддерживается Американским фондом гражданских исследований и развития (CRDF). Грант «Analysis of climate change & food security based on remote sensing & in situ data sets» (№. UKB2-2972-KV-09), Грант УНТУ 5240
ru
Інститут кібернетики ім. В.М. Глушкова НАН України
Проблемы управления и информатики
Управление в биологических и природных системах
Прогнозирование урожайности озимой пшеницы: сравнительный анализ результатов регрессионных и биофизических моделей
Прогнозування врожайності озимої пшениці: порівняльний аналіз результатів регресійних і біофізичних моделей
Winter Wheat Yield Forecasting: A Comparative Analysis of Regression and Biophysical Models
Article
published earlier
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection DSpace DC
title Прогнозирование урожайности озимой пшеницы: сравнительный анализ результатов регрессионных и биофизических моделей
spellingShingle Прогнозирование урожайности озимой пшеницы: сравнительный анализ результатов регрессионных и биофизических моделей
Коган, Ф.
Куссуль, Н.Н.
Адаменко, Т.И.
Скакун, С.В.
Кравченко, А.Н.
Кривобок, А.А.
Шелестов, А.Ю.
Колотий, А.В.
Куссуль, А.Н.
Лавренюк, А.Н.
Управление в биологических и природных системах
title_short Прогнозирование урожайности озимой пшеницы: сравнительный анализ результатов регрессионных и биофизических моделей
title_full Прогнозирование урожайности озимой пшеницы: сравнительный анализ результатов регрессионных и биофизических моделей
title_fullStr Прогнозирование урожайности озимой пшеницы: сравнительный анализ результатов регрессионных и биофизических моделей
title_full_unstemmed Прогнозирование урожайности озимой пшеницы: сравнительный анализ результатов регрессионных и биофизических моделей
title_sort прогнозирование урожайности озимой пшеницы: сравнительный анализ результатов регрессионных и биофизических моделей
author Коган, Ф.
Куссуль, Н.Н.
Адаменко, Т.И.
Скакун, С.В.
Кравченко, А.Н.
Кривобок, А.А.
Шелестов, А.Ю.
Колотий, А.В.
Куссуль, А.Н.
Лавренюк, А.Н.
author_facet Коган, Ф.
Куссуль, Н.Н.
Адаменко, Т.И.
Скакун, С.В.
Кравченко, А.Н.
Кривобок, А.А.
Шелестов, А.Ю.
Колотий, А.В.
Куссуль, А.Н.
Лавренюк, А.Н.
topic Управление в биологических и природных системах
topic_facet Управление в биологических и природных системах
publishDate 2013
language Russian
container_title Проблемы управления и информатики
publisher Інститут кібернетики ім. В.М. Глушкова НАН України
format Article
title_alt Прогнозування врожайності озимої пшениці: порівняльний аналіз результатів регресійних і біофізичних моделей
Winter Wheat Yield Forecasting: A Comparative Analysis of Regression and Biophysical Models
description Розв’язується задача оцінки відносної ефективності використання супутникових даних для прогнозування врожайності озимої пшениці в Україні на рівні окремих областей. Порівнюється ефективність прогнозування на основі емпіричних і біофізичних моделей росту сільськогосподарських культур. Як емпіричні моделі врожайності розглядаються лінійні регресійні моделі залежності урожайності від 16-денного композита індексу NDVI на основі даних MODIS з просторовим розрізненням 250 м (MOD13), а також нелінійна регресійна модель, в якій як предиктори використовуються щоденні метеорологічні дані 180 місцевих метеорологічних станцій. Емпіричний підхід до прогнозування порівнюється з біофізичним, який реалізовано в адаптованій для України системі CGMS (Crop Growth Monitoring System), в основі якої лежить модель росту рослин WOFOST. Для ідентифікації параметрів моделей врожайності використовуються офіційні статистичні дані з врожайності озимої пшениці на рівні областей за період 2000–2009 рр. Валідація моделей виконується на даних 2010 і 2011 рр. Отримані результати показали, що при налаштуванні параметрів моделей на даних 2000–2009 рр. і 2000–2010 рр. і незалежному тестуванні моделей на даних 2010 і 2011 рр. відповідно, в середньому всі три підходи показують приблизно однакову точність. Середньоквадратична похибка прогнозування становить приблизно 6 ц/га Relative efficiency of using satellite data to winter wheat yield forecasting in Ukraine at region level is assessed. The efficiency of forecasting on the basis of empirical and biophysical models of agricultural crops is compared. As empirical yields models the linear regression models of yield dependency on 16-day index NDVI composite on the basis of MODIS data with spatial resolution 250 m (MOD13) are considered as well as nonlinear regression model, in which daily meteorological data of 180 local meteorological stations are used as predictors. The empirical approach to prediction is compared with biophysical which is implemented in the system CGMS, adapted for the Ukraine and based on the WOFOST model. For parameters identification of the yield models the official statistical data is used of winter wheat yield at the regional level for the period of 2000–2009. Validation of models is done on independent data for 2010 and 2011. The obtained results showed that when training models for 2000–2009 and 2000–2010 years and validating for 2010 and 2011 respectively all three approaches show similar accuracy. Average root mean square prediction error is approximately 0.6 t/ha.
issn 0572-2691
url https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/207623
citation_txt Прогнозирование урожайности озимой пшеницы: сравнительный анализ результатов регрессионных и биофизических моделей / Ф. Коган, Н.Н. Куссуль, Т.И. Адаменко, С.В. Скакун, А.Н. Кравченко, А.А. Кривобок, А.Ю. Шелестов, А.В. Колотий, О.М. Куссуль, А.Н. Лавренюк // Проблемы управления и информатики. — 2013. — № 3. — С. 138–150. — Бібліогр.: 43 назви. — рос.
work_keys_str_mv AT koganf prognozirovanieurožainostiozimoipšenicysravnitelʹnyianalizrezulʹtatovregressionnyhibiofizičeskihmodelei
AT kussulʹnn prognozirovanieurožainostiozimoipšenicysravnitelʹnyianalizrezulʹtatovregressionnyhibiofizičeskihmodelei
AT adamenkoti prognozirovanieurožainostiozimoipšenicysravnitelʹnyianalizrezulʹtatovregressionnyhibiofizičeskihmodelei
AT skakunsv prognozirovanieurožainostiozimoipšenicysravnitelʹnyianalizrezulʹtatovregressionnyhibiofizičeskihmodelei
AT kravčenkoan prognozirovanieurožainostiozimoipšenicysravnitelʹnyianalizrezulʹtatovregressionnyhibiofizičeskihmodelei
AT krivobokaa prognozirovanieurožainostiozimoipšenicysravnitelʹnyianalizrezulʹtatovregressionnyhibiofizičeskihmodelei
AT šelestovaû prognozirovanieurožainostiozimoipšenicysravnitelʹnyianalizrezulʹtatovregressionnyhibiofizičeskihmodelei
AT kolotiiav prognozirovanieurožainostiozimoipšenicysravnitelʹnyianalizrezulʹtatovregressionnyhibiofizičeskihmodelei
AT kussulʹan prognozirovanieurožainostiozimoipšenicysravnitelʹnyianalizrezulʹtatovregressionnyhibiofizičeskihmodelei
AT lavrenûkan prognozirovanieurožainostiozimoipšenicysravnitelʹnyianalizrezulʹtatovregressionnyhibiofizičeskihmodelei
AT koganf prognozuvannâvrožainostíozimoípšenicíporívnâlʹniianalízrezulʹtatívregresíinihíbíofízičnihmodelei
AT kussulʹnn prognozuvannâvrožainostíozimoípšenicíporívnâlʹniianalízrezulʹtatívregresíinihíbíofízičnihmodelei
AT adamenkoti prognozuvannâvrožainostíozimoípšenicíporívnâlʹniianalízrezulʹtatívregresíinihíbíofízičnihmodelei
AT skakunsv prognozuvannâvrožainostíozimoípšenicíporívnâlʹniianalízrezulʹtatívregresíinihíbíofízičnihmodelei
AT kravčenkoan prognozuvannâvrožainostíozimoípšenicíporívnâlʹniianalízrezulʹtatívregresíinihíbíofízičnihmodelei
AT krivobokaa prognozuvannâvrožainostíozimoípšenicíporívnâlʹniianalízrezulʹtatívregresíinihíbíofízičnihmodelei
AT šelestovaû prognozuvannâvrožainostíozimoípšenicíporívnâlʹniianalízrezulʹtatívregresíinihíbíofízičnihmodelei
AT kolotiiav prognozuvannâvrožainostíozimoípšenicíporívnâlʹniianalízrezulʹtatívregresíinihíbíofízičnihmodelei
AT kussulʹan prognozuvannâvrožainostíozimoípšenicíporívnâlʹniianalízrezulʹtatívregresíinihíbíofízičnihmodelei
AT lavrenûkan prognozuvannâvrožainostíozimoípšenicíporívnâlʹniianalízrezulʹtatívregresíinihíbíofízičnihmodelei
AT koganf winterwheatyieldforecastingacomparativeanalysisofregressionandbiophysicalmodels
AT kussulʹnn winterwheatyieldforecastingacomparativeanalysisofregressionandbiophysicalmodels
AT adamenkoti winterwheatyieldforecastingacomparativeanalysisofregressionandbiophysicalmodels
AT skakunsv winterwheatyieldforecastingacomparativeanalysisofregressionandbiophysicalmodels
AT kravčenkoan winterwheatyieldforecastingacomparativeanalysisofregressionandbiophysicalmodels
AT krivobokaa winterwheatyieldforecastingacomparativeanalysisofregressionandbiophysicalmodels
AT šelestovaû winterwheatyieldforecastingacomparativeanalysisofregressionandbiophysicalmodels
AT kolotiiav winterwheatyieldforecastingacomparativeanalysisofregressionandbiophysicalmodels
AT kussulʹan winterwheatyieldforecastingacomparativeanalysisofregressionandbiophysicalmodels
AT lavrenûkan winterwheatyieldforecastingacomparativeanalysisofregressionandbiophysicalmodels
first_indexed 2025-11-30T11:19:45Z
last_indexed 2025-11-30T11:19:45Z
_version_ 1850857480151629824