为了定量分析光温因子对南京地区水稻产量的影响，建立合适的产量模型，通过查阅资料，将影响水稻产量的光温因子分为光照、温度和水分三种，拟取七个气象指标分析南京地区1994-2013年年值数据集，利用matlab软件对七个变量进行主成分分析，得到综合化后降维的三个主成分变量。利用matlab软件进行7重线性拟合和主成分线性拟合，得出相应的产量模型，通过绘制拟合图像，对比发现主成分回归分析的拟合效果明显好于一般线性拟合，但不如7重线性拟合改进后的4重线性拟合，说明主成分分析法虽然降低了数据处理的难度，也会因为部分信息的损失导致误差增大。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言（或绪论）1
1材料与方法2
1.1材料 2
1.1.1南京地区水稻产量影响因素的定性分析2
1.1.2数据源2
1.2方法 4
1.2.1主成分分析法4
1.2.2多元线性回归分析4
2结果与分析5
2.1主成分分析4
2.1.1主成分的分析4
2.1.2根据霍特林
统计量寻找极端数据5
2.1.3调用pcares函数重建观测数据6
2.2多元线性回归分析6
2.2.1一般线性回归分析6
2.1.2主成分线性回归分析8
3讨论 9
3.1三种拟合的效果对比 9
3.2主成分回归分析的优缺点及模型改进方法10
3.3创新点10
致谢10
参考文献10
光温因子对南京地区水稻产量的影响
引言
引言
水稻是我国主要的粮食作物，广泛分布于平原、丘陵和河谷地区。我国主要的水稻种植区是中国南部，北方沿河也种植水稻。不同的地理位置导致不同地区的气象条件差异很大，从而水稻的品种类型和最终产量差异也很大。影响水稻产量的因素大致分为温度、光照和水分三种，其中光照和温度对水稻生长和产量的影响最大。研究表明，水稻是喜温且好湿的粮食作物。在过去的几十年中全球气候发生了改变 *51今日免费论文网|www.jxszl.com +Q: ￥351916072$ 
，这些变化主要包括二氧化碳浓度升高、气候变暖和降雨模式的变化。而极端气候事件如热浪、干旱和洪水也由于气候变化变得更加常见。通过查阅资料发现温度会直接影响农业生产，特别是作物生长和产量形成。高温和极端温度事件极大地影响了作物的品质和产量，而水稻的光合作用、呼吸作用以及养分的吸收也与光照条件、降水和蒸发密切相关。因此，分析不同气象条件对水稻产量产量的影响对于产量的提高非常重要。
南京地区属北亚热带湿润气候，具有四季分明、雨量充沛、光照充足和雨热同季的特点。丰富的水热资源和分明的四季使得气候资源受气候年际变化影响大的特点。南京地区是长江下游的重要农业区域。全市土地总面积988万亩，主要是低山缓岗。水稻是南京地区主要粮食作物，南京地区水稻主要种植区域为江宁、六合、溧水、高淳、浦口和栖霞六个市郊区，播种面积在90千公顷以上，年总产量为80万吨左右，2016年其播种面积占全市粮食播种总面积，产量占粮食总产。因此，研究南京的气候条件并分析其对南京地区水稻产量的影响具有非常重大的意义。
前人对于气象条件与水稻产量的关系已经进行了大量的研究和分析，不同的分析方法和过程也带来了不同的研究成果。竺可桢对不同气候条件粮食作物的生产潜力问题进行了研究；卢其尧提出了水稻的广文生产潜力概念[1]；黄秉维[2]、龙斯玉[3]、高亮之[4]、梁荣欣[5]等人均对水稻产量与气候的关系进行了大量的研究；邱新法等人在前人研究的基础上，研究出可应用于大范围主要粮食作物产量预报的方法[6]；吴杏春等人在研究气候变化对福建省水稻生产的影响时，虽然也将平均气温、日照时数和总降水量作为主要气候因子研究其对水稻产量的影响，但方法更为简洁易懂，仅对福建历年不同地区和季节水稻气象产量与三个气候因子进行了多元回归分析，建立了气候变化对水稻产量影响的预测模型[7]；陈小虎等人通过相关、通径、回归分析得出早稻生育期预测模型，将有效积温、日照时数、降水量和播种期作为气象因子进行研究，最终得出有效积温作用最大且显著负相关[8]；姚克敏等人对水稻的气候生产力进行了系统的研究分析，模拟分析了早、中、晚稻气候生产力的空间分布规律及其气象原因，并利用模糊聚类分析对我国水稻种植区域作了气候生态类型区划，对水稻的实际生产能力进行了评估[9]。本文将在前人的研究基础上，选取合适的气象因子作为研究指标，通过建立线性回归模型来研究分析气象条件对南京地区水稻产量的影响。尽管南京站点各个气象指标数据可以通过中国气象数据共享网站进行收集，然而变量数目过多将对后续建模带来难度。运用统计的方法对数据进行降维将有效简化后续的步骤。本文将先对影响南京地区水稻产量的气象因子做定性分析，运用主成分回归法对多个变量进行处理后得到综合化的较少数量的变量，之后通过主成分回归分析和一般线性回归分析的对比来得出结论，分析主成分分析法的益处和弊端，并提出模型改进的方法和建议。
1 材料与方法
1．1 材料
1．1．1 南京地区水稻产量影响因素的定性分析
研究表明，水稻的产量受到外界因素和内部因素的影响，而外界因素中最重要的是不同气象条件的影响，大致包括光照、温度和水分三种。光照能够增强水稻的光合作用，水稻可以吸收更多的太阳能，生长速度得以加快，产量也得到提高；水稻是喜温的植物，通过影响植物的光合作用来促进或抑制植物的生长和发育[10]；水分对于水稻的生长和发育也很重要，不仅维持着水稻基本生命活动，还通过影响呼吸作用的方式加快或抑制水稻的生长[11]。本文为了能较为详细地分析影响南京地区水稻产量的气象因子，对19942013年的气象指标数据进行了收集，将水稻产量的影响因素分为光照、温度和降水三种。本文将拟取代表光照的指标为“日照时数（0.1h）”；拟取代表温度的指标为“平均气温（0.1℃）”、“平均最低气温（0.1℃）”和“平均最高气温（0.1℃）”,拟取代表水分的指标为“蒸发量（0.1mm）”、“最大日降水量（0.1mm）”和“降水量（0.1mm)”。

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