祁连山东部不同密度白桦天然次生林持水性能及土壤传递函数的构建 被引量：2

1

作者 石正阳 程唱 +6 位作者 邹星晨 左亚凡 李睿 刘仟仟 刘婧雯 彭小静 贺康宁 《生态学报》 北大核心 2025年第8期4059-4071,共13页

土壤饱和导水率(K_S)作为评价土壤入渗与透水能力的核心指标,探究其影响因素对深入理解和评估森林水源涵养功能有着重要意义。研究聚焦于祁连山东部白桦天然次生林的土壤容重、有机碳、田间持水量、孔隙度等关键理化指标,对林地持水性... 土壤饱和导水率(K_S)作为评价土壤入渗与透水能力的核心指标,探究其影响因素对深入理解和评估森林水源涵养功能有着重要意义。研究聚焦于祁连山东部白桦天然次生林的土壤容重、有机碳、田间持水量、孔隙度等关键理化指标,对林地持水性能进行综合评价,并深入分析土壤理化性质对K_S的影响。采用多元逐步回归分析法建立土壤传递函数模型,为验证模型的有效性,对比新建模型与现有6种土壤传递函数模型的预测精度,以确定适用于本研究区的最优模型。研究结果表明:(1)该区域K_S值变化范围为0.25—3.94mm/min,均值为1.64mm/min。利用熵权法评估土壤持水能力发现K_S所占权重较高,且林分密度在600—900株/hm~2时,林地持水性能综合得分最高。(2)通过Pearson分析揭示了K_S与粘粒、粉粒含量以及土壤容重呈显著负相关关系,与砂粒含量、有机碳含量以及孔隙度等指标呈显著正相关关系。(3)对比7个土壤传递函数模型的预测效能,研究构建的新模型在拟合效果上表现最优,预测值与实测值的决定系数(R~2)高达0.85。综上,K_S可作为评价祁连山东部白桦天然林林地持水能力的关键指标,且林分密度在600—900株/hm~2时,林地持水性能最佳。本研究新建土壤传递函数模型可用于估算该区K_S,为祁连山东部水源涵养林的优化管理和生态建设提供了重要的数据支撑和科学依据。 展开更多

关键词 土壤饱和导水率 土壤传递函数 白桦林 祁连山东部

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封丘地区土壤传递函数的研究 被引量：29

2

作者 朱安宁 张佳宝 +1 位作者 陈效民 陈德立 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2003年第1期53-58,共6页

以黄淮海平原封丘地区的潮土和风沙土为研究对象 ,试图寻求解决土壤水动力学特性参数问题的更加实用可行的方法。根据大量的土壤基本物理性质和土壤持水数据 ,利用多元逐步回归分析方法 ,分别建立了vanGenuchten模型的参数θr、θs、a、... 以黄淮海平原封丘地区的潮土和风沙土为研究对象 ,试图寻求解决土壤水动力学特性参数问题的更加实用可行的方法。根据大量的土壤基本物理性质和土壤持水数据 ,利用多元逐步回归分析方法 ,分别建立了vanGenuchten模型的参数θr、θs、a、n的土壤传递函数模型 ,并通过统计分析和数学模拟进行模型验证。研究结果表明 ,vanGenuchten模型参数与土壤的质地、有机质含量及容重等基本物理性质有一定的线性相关性。vanGenuchten模型的参数估计模型对粘性土壤的拟合效果较好 ,而拟合砂性土壤时误差较大。 展开更多

关键词 封丘地区 土壤传递函数 土壤物理性质 水分特征曲线 数学模拟

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科尔沁沙丘-草甸相间地区表土饱和导水率的土壤传递函数研究 被引量：17

3

作者 孙丽 刘廷玺 +1 位作者 段利民 贾恪 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第1期68-76,共9页

以科尔沁沙地典型坨-甸相间地区为研究区,野外布设240个采样点,对流动沙丘、半固定沙丘、固定沙丘、沙丘区杨树林、沙丘区耕地、低覆盖度草甸、高覆盖度草甸、草甸区耕地、撂荒地9种地貌类型下的表层土壤进行了采样,测定了其含水率、干... 以科尔沁沙地典型坨-甸相间地区为研究区,野外布设240个采样点,对流动沙丘、半固定沙丘、固定沙丘、沙丘区杨树林、沙丘区耕地、低覆盖度草甸、高覆盖度草甸、草甸区耕地、撂荒地9种地貌类型下的表层土壤进行了采样,测定了其含水率、干容重、有机质、饱和导水率等理化特性,分析了不同地貌类型下表层土壤理化参数差异。选取Campbell、Cosby、Wosten等、Saxton等4种土壤饱和导水率传递函数,对该地区表土饱和导水率进行了预测。结果显示这几种土壤传递函数预测值与实测值偏差较大,相关系数均小于0.3,精度难以满足本地区应用。在此基础上,选取土壤容重、有机质含量、饱和含水率、平均粒径、粒径标准偏差5种土壤特性参数作为输入变量,采用主成分分析与非线性回归分析相结合的方法,重新建立了预测本地区表土饱和导水率的土壤传递函数,结果显示预测值与实测值相关系数为0.661,该传递函数可用于科尔沁沙地表层土壤饱和导水率的预测。 展开更多

关键词 科尔沁沙地 土壤传递函数 表层土壤 饱和导水率 非线性回归

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基于联合多重分形的土壤水分特征曲线土壤传递函数 被引量：11

4

作者 刘继龙 马孝义 +1 位作者 张振华 付强 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期51-56,共6页

利用联合多重分形方法识别在不同尺度上对土壤水分特征曲线空间变异性都具有显著影响的因素,基于得出的结论建立考虑尺度效应的小尺度和大尺度van Genuchten模型参数的土壤传递函数,探讨了将小尺度上得出的联合多重分形结论进行尺度扩展... 利用联合多重分形方法识别在不同尺度上对土壤水分特征曲线空间变异性都具有显著影响的因素,基于得出的结论建立考虑尺度效应的小尺度和大尺度van Genuchten模型参数的土壤传递函数,探讨了将小尺度上得出的联合多重分形结论进行尺度扩展,应用到大尺度上的可行性。结果表明:小尺度和大尺度上基于0～20 cm和20～40 cm土层van Genuchten模型参数土壤传递函数预测的土壤含水率均方根误差分别为0.038 6、0.047 3和0.027 0、0.030 4,可将小尺度上进行联合多重分形分析得出的结论进行尺度扩展,应用到大尺度上,且建立的土壤传递函数具有较强的理论基础和较高的预测精度。 展开更多

关键词 土壤水分特征曲线 土壤传递函数 联合多重分形

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土壤传递函数法在确定田间持水量中的应用 被引量：8

5

作者 陈晓燕 陆桂华 +1 位作者 秦福兴 储开凤 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2005年第2期170-172,共3页

采用土壤传递函数法,对确定土壤田间持水量的点估算模型和系数估算模型进行分析研究,并用山西省太古县水均衡实验场和河南开封朱仙镇试验基地的实测资料对模型进行验证.结果表明,在土壤田间持水量的研究中,土壤传递函数法是一种行之有... 采用土壤传递函数法,对确定土壤田间持水量的点估算模型和系数估算模型进行分析研究,并用山西省太古县水均衡实验场和河南开封朱仙镇试验基地的实测资料对模型进行验证.结果表明,在土壤田间持水量的研究中,土壤传递函数法是一种行之有效的方法. 展开更多

关键词 土壤传递函数 田间持水量 估算模型

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多数据源土壤传递函数模型在水分模拟中的不确定性 被引量：6

6

作者 王改改 张玉龙 虞娜 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第11期45-50,共6页

基于前馈神经网络的传递函数模型,采用4种不同的数据源预测土壤水分特征曲线,并借助误差统计指标、Hydrus-1D水动力学模型对传递函数模型的预测性能及其应用不确定性进行了分析。结果表明,预测土壤水吸力1 000、10 000、15 000 cm对应... 基于前馈神经网络的传递函数模型,采用4种不同的数据源预测土壤水分特征曲线,并借助误差统计指标、Hydrus-1D水动力学模型对传递函数模型的预测性能及其应用不确定性进行了分析。结果表明,预测土壤水吸力1 000、10 000、15 000 cm对应含水率θ1000、θ10000、θ15000时,相对于仅有颗粒组成变量的传递函数模型,增加容重和θ60(水吸力60 cm对应的含水率)传递函数模型的平均绝对误差降低了42.86%、23.87%、26.15%;增加θ60和θ15 000模型预测θ100、θ10000、θ15000的平均绝对误差比仅包含θ60模型降低了8.67%、16.96%、15.95%。将模型预测的van Genuchten参数应用于土壤水分模拟,增加θ60模型的平均绝对误差比以颗粒组成为输入变量模型的相应值降低了11.11%;相对于增加θ60的传递函数,额外再增加θ15000并未降低模型应用过程中的不确定性。 展开更多

关键词 土壤传递函数 数据源 不确定性 土壤水分特征曲线

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土壤传递函数模型的研究进展 被引量：10

7

作者 王改改 张玉龙 《干旱地区农业研究》 CSCD 北大核心 2012年第1期99-103,共5页

研究评述了线性回归、非线性回归、神经网络等方法构建土壤传递函数模型的优缺点,介绍了传递函数模型及其应用不确定性分析中常用的Bootstrap analysis、改进的Monte Carlo、最小二乘法等方法,探讨了输入数据、模型结构和参数对传递函... 研究评述了线性回归、非线性回归、神经网络等方法构建土壤传递函数模型的优缺点,介绍了传递函数模型及其应用不确定性分析中常用的Bootstrap analysis、改进的Monte Carlo、最小二乘法等方法,探讨了输入数据、模型结构和参数对传递函数及其应用不确定性的影响,并指出今后可借鉴分析法里的格林函数法和耦合去耦等方法开展土壤传递函数及其预测不确定性的研究,明确传递函数模型不确定性的主要来源,提高模型的应用效率。 展开更多

关键词 土壤传递函数模型 统计模型 物理经验模型 输入数据 不确定性

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基于随机森林的黑土地尺度耕地土壤容重传递函数构建

8

作者 王晓盼 王昌昆 +7 位作者 孙海军 郭志英 刘杰 高磊 马海艺 袁自然 姚成硕 潘贤章 《土壤学报》 北大核心 2025年第4期970-982,共13页

土壤容重(Bulk density,BD)信息对于了解东北黑土地耕地土壤物理状况及推进黑土地利用与保护至关重要。传统环刀法在容重采样环节耗时耗力,难以获得大空间尺度容重数据。土壤传递函数(Pedo-transfer function,PTF)可以利用容易获取的土... 土壤容重(Bulk density,BD)信息对于了解东北黑土地耕地土壤物理状况及推进黑土地利用与保护至关重要。传统环刀法在容重采样环节耗时耗力,难以获得大空间尺度容重数据。土壤传递函数(Pedo-transfer function,PTF)可以利用容易获取的土壤变量实现容重信息估算,然而当前缺少针对东北黑土地区域尺度的PTF模型研究,而且用于PTF模型构建的潜在土壤属性变量的重要性尚待揭示。本研究针对东北黑土地区域尺度,基于实测容重数据,使用随机森林(Random forest,RF)机器学习方法,以土壤有机质(Soil organic matter,SOM)、含水量(Moisture content,MC)和土壤质地相关变量作为输入变量,构建面向大尺度耕地土壤容重预测的PTF模型,并分析土壤属性变量的重要性,同时评估国内外已发表PTF模型在东北黑土地耕地容重预测中的适用性。结果显示:已发表PTF模型在表层、亚表层以及全部土壤容重预测中的最优R2分别为0.17、0.22和0.26,均方根误差(Root mean squared errors,RMSE)分别为0.16、0.13和0.15 g·cm^(-3);本研究中基于RF方法的PTF模型在表层、亚表层以及全部土壤中的最优预测R^(2)分别为0.22、0.45和0.37,RMSE分别为0.16、0.11和0.14 g·cm^(-3)。研究表明,已发表PTF模型的容重预测精度较低,难以用于东北黑土地区域尺度的容重预测;基于RF开发的模型具有预测东北黑土地容重的潜力;有机质是预测东北黑土地容重的最重要变量,其次是含水量,土壤质地相关变量影响较小。 展开更多

关键词 东北黑土地 土壤容重 土壤传递函数 随机森林 变量重要性

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黑土区水蚀坡耕地土壤穿透阻力时空变异特征及传递函数 被引量：1

9

作者 熊乾 高磊 +4 位作者 彭新华 钱芮 钟雪梅 李林源 李庆林 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2024年第4期162-169,180,共9页

[目的]为探明侵蚀坡耕地黑土硬度的时空特征及关键驱动因素。[方法]基于典型水蚀坡耕地110个样点土壤穿透阻力动态监测及其相关因素的测定,在阐明土壤穿透阻力时空特征的基础上,利用多元线性回归(MLR)和随机森林(RFR)模型分析土壤穿透... [目的]为探明侵蚀坡耕地黑土硬度的时空特征及关键驱动因素。[方法]基于典型水蚀坡耕地110个样点土壤穿透阻力动态监测及其相关因素的测定,在阐明土壤穿透阻力时空特征的基础上,利用多元线性回归(MLR)和随机森林(RFR)模型分析土壤穿透阻力的影响因素,并进一步构建其传递函数。[结果]土壤穿透阻力时空变异性受土层深度、水分条件及农事活动等因素的综合影响,耕作层土壤穿透阻力空间上的异质性显著低于亚表层,变异系数分别为17.4%和26.3%。随土壤由湿变干和距离翻耕的时间增加,空间异质性呈增强趋势。土壤侵蚀影响土壤穿透阻力,强烈侵蚀区土壤穿透阻力高于沉积区,特别是在湿润条件下,差异更为显著(p<0.05)。与自然林地相比,所研究坡耕地73%样点的土壤穿透阻力增加,尤其在强侵蚀区。土壤含水量、容重和有机碳(SOC)是土壤穿透阻力的主要影响因素,Pearson系数分别为-0.69,0.58,-0.54,三者共同解释土壤穿透阻力88%的变异。RFR模型在土壤穿透阻力预测中表现优于MLR模型,在生长季均值的预测中,R^(2)可达0.91,RMSE仅为91.2 kPa。[结论]研究结果加深对侵蚀背景下黑土硬度空间分异特征的理解,为黑土压实管控提供理论依据。 展开更多

关键词 黑土 土壤压实 土壤侵蚀 土壤传递函数 随机森林模型

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黄河下游冲积平原试验区土壤水分特征曲线的传递函数研究

10

作者 湛江 刘颜珲 +2 位作者 王琳 潘登 蔡金龙 《节水灌溉》 北大核心 2024年第6期54-62,共9页

黄河下游冲积平原区是我国重要的粮食生产基地和工业集聚地,该地区土壤水力学参数的获取,对于保障用水安全和指导农业生产具有重要意义。为建立黄河下游冲积平原区的土壤水分特征曲线传递函数(PTFs),以河南省兰考县闫楼乡作为黄河下游... 黄河下游冲积平原区是我国重要的粮食生产基地和工业集聚地,该地区土壤水力学参数的获取,对于保障用水安全和指导农业生产具有重要意义。为建立黄河下游冲积平原区的土壤水分特征曲线传递函数(PTFs),以河南省兰考县闫楼乡作为黄河下游冲积平原试验区,基于多元非线性逐步回归和单因素扰动方法,建立了包气带土壤水分特征曲线的PTFs,并分析了影响因素敏感性。研究结果显示,实测土壤水分特征曲线以及土壤理化性质参数呈现较强变异性,所建立的PTFs精度良好,具备应用推广价值。多元回归结果表明,土壤颗粒组成是本文PTFs的主要影响因素,其中黏粒含量对PTFs最为敏感,砂粒含量次之,粉粒含量最弱。在其余5个土壤理化特性中,对PTFs的相对敏感的因素是pH值和分形维数。研究表明,土壤物理化学性质与土壤水分特征曲线模型参数的关系复杂,并非一般线性或单调关系。尽管土壤物理化学性质参数可以提高PTFs精度,但土壤颗粒组成是影响土壤水分运动的根本原因,其作为构建PTFs的关键因素不可忽略。在实际应用中,PTFs使用者可根据所掌握数据的实际情况,结合影响因素敏感性,决定影响因素的取舍。 展开更多

关键词 黄河下游冲积平原 土壤水分特征曲线 土壤传递函数 多元逐步回归 分形维数 参数敏感性

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基于交叉验证的农田土壤饱和导水率传递函数研究 被引量：11

11

作者 孙美 张晓琳 +1 位作者 冯绍元 霍再林 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期147-152,共6页

基于北京大兴区农田土壤剖面采样数据,采用多元回归及多折交叉验证方法,建立并验证以不同土壤质地、有机质含量为自变量的农田土壤饱和导水率（Ks）土壤传递函数（PTF）,对比了其他3种现有的Ks土壤传递函数预测结果,并对0～80 cm农田土... 基于北京大兴区农田土壤剖面采样数据,采用多元回归及多折交叉验证方法,建立并验证以不同土壤质地、有机质含量为自变量的农田土壤饱和导水率（Ks）土壤传递函数（PTF）,对比了其他3种现有的Ks土壤传递函数预测结果,并对0～80 cm农田土壤Ks进行预测。结果表明：以土壤粉粒质量分数、粘粒质量分数、有机质质量比的组合项及常数项为自变量建立的多元回归方程,对所采剖面样本0～100 cm内土壤饱和导水率预测的均方根误差为40.525 cm/d,平均相对误差为204.738%,决定系数为0.544,相关系数为0.742,均好于其他3种预测结果。大兴区域农田土壤Ks表层变化范围较大,北部及西南部永定河一带Ks较小。所建立的PTF模型对采育镇60～80 cm深度处的粘壤土夹层也有较好表征,可以用作大兴区域土壤饱和导水率的评估。 展开更多

关键词 农田土壤 饱和导水率 土壤传递函数 多元回归 多折交叉验证

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砂质土壤持水特性空间变异特征传递函数模型 被引量：6

12

作者 王改改 张玉龙 虞娜 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2012年第3期366-369,共4页

为探讨土壤持水特性的空间变异特征,采用Vereecken和Campbell模型预测辽宁西部风沙土的田间持水量(θ60 cm)和萎蔫含水量(θ15 000 cm),并借助传统统计学和地统计学方法预测其空间变异,结果表明:两个模型预测θ60 cm的精确度均低于θ15 ... 为探讨土壤持水特性的空间变异特征,采用Vereecken和Campbell模型预测辽宁西部风沙土的田间持水量(θ60 cm)和萎蔫含水量(θ15 000 cm),并借助传统统计学和地统计学方法预测其空间变异,结果表明:两个模型预测θ60 cm的精确度均低于θ15 000 cm;Vereecken模型的精确度高于Campbell模型.Vereecken模型预测的20 cm^40 cmθ60 cm和θ1 5000 cm半方差模型参数和分形维数较Campbell模型更接近于实测数据,但无法描述0 cm^20 cm的空间结构;因此,Vereecken模型可预测砂质土壤20 cm^40 cmθ60 cm、θ15 000 cm及其空间变异特征. 展开更多

关键词 土壤传递函数 风沙土 田间持水量 萎蔫含水量 Vereecken模型 Campbell模型 半方差函数 分形维数

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半干旱草原型流域表层土壤饱和导水率传递函数及遥感反演研究 被引量：10

13

作者 黎明扬 刘廷玺 +4 位作者 罗艳云 段利民 张俊怡 周亚军 Scharaw Buren 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期90-100,共11页

为了进一步探究遥感与表层土壤导水率的联系,以内蒙古锡林河流域为研究区,对厚栗黄土、草甸沼泽土、荒漠风沙土、石灰性草甸砂土、淡黑土5种土壤类型下的表层土壤进行采样,测定其粒径组成、容重、有机质、饱和导水率等理化特征。使用Sax... 为了进一步探究遥感与表层土壤导水率的联系,以内蒙古锡林河流域为研究区,对厚栗黄土、草甸沼泽土、荒漠风沙土、石灰性草甸砂土、淡黑土5种土壤类型下的表层土壤进行采样,测定其粒径组成、容重、有机质、饱和导水率等理化特征。使用Saxton、Cosby、Wosten三种土壤饱和导水率传递函数及非线性多元经验回归模型对点尺度上0～30 cm表层土壤每10 cm土层的饱和导水率进行拟合,并利用这些点的土壤参数均值进行验证,结果显示Saxton模型效果最好,拟合及验证结果与实测值的拟合系数R^2分别为0.985、0.988。在此基础上,利用Radarsat-2四极化后向散射数据将模型中的表层土壤参数均值进行了8 m精度的面尺度扩展,并对遥感影像研究区范围内表层土壤饱和导水率进行预测。研究表明,土壤传递函数可以很好地刻画半干旱草原型流域表层土壤的饱和导水率,且土壤传递函数的结果与模型中包含的参数个数并不存在直接联系,人类活动对研究区表层土壤的饱和导水率影响极大。 展开更多

关键词 锡林河流域 土壤传递函数 饱和导水率 遥感反演 RADARSAT-2

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东北松嫩黑土区土壤密度传递函数及其适用性 被引量：4

14

作者 王思楚 王志强 +3 位作者 成聪聪 张帅 任霄玉 程卓 《北京师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2018年第3期381-390,共10页

利用野外实测土壤性质数据,通过相关分析和回归分析,对土壤密度传递函数的参数选取、方程形式进行了研究,建立了松嫩黑土区土壤密度传递函数,并对函数的适用性进行了讨论,旨在为该区域土壤密度的预测提供支撑,并揭示土壤密度传递函数在... 利用野外实测土壤性质数据,通过相关分析和回归分析,对土壤密度传递函数的参数选取、方程形式进行了研究,建立了松嫩黑土区土壤密度传递函数,并对函数的适用性进行了讨论,旨在为该区域土壤密度的预测提供支撑,并揭示土壤密度传递函数在跨地区、跨尺度应用时的适用性规律.研究结果显示:松嫩黑土区土壤有机碳质量分数与土壤密度的相关关系最强,对土壤密度变异的解释率达到67.2%,机械组成和土壤深度对密度的影响次之.利用指数为0.5的幂函数来描述有机碳质量分数与土壤密度之间的关系效果最优.利用有机碳、砂粒质量分数和深度建立的土壤密度传递函数,决定系数能够达到0.72.土壤密度传递函数,在被应用于同一地区、同一土壤类型或其包含的小范围的区域时效果较好;在跨地区、跨土壤类型应用时,需要提前验证、适当调整. 展开更多

关键词 松嫩黑土区 土壤密度 土壤传递函数 函数适用性

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灰色关联及非线性规划法构建传递函数估算黑土水力参数 被引量：12

15

作者 王子龙 常广义 +4 位作者 姜秋香 付强 陈伟杰 林百健 印玉明 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期60-68,共9页

土壤水分特征曲线和饱和导水率是重要的水力参数,为了简便准确获取这些参数,以松嫩平原黑土区南部为研究区域,采集136个采样点土样用于测定不同土层土壤水分特征曲线、饱和导水率以及土壤理化性质,并运用灰色关联分析确定影响土壤水力... 土壤水分特征曲线和饱和导水率是重要的水力参数,为了简便准确获取这些参数,以松嫩平原黑土区南部为研究区域,采集136个采样点土样用于测定不同土层土壤水分特征曲线、饱和导水率以及土壤理化性质,并运用灰色关联分析确定影响土壤水力参数的主要土壤理化性质,采用非线性规划构建土壤分形维数、有机质、干容重、土壤颗粒组成与土壤水分特征曲线、饱和导水率之间的土壤传递函数,并通过与现有土壤传递函数对比分析进行精度验证。结果表明:1)土壤分形维数是估算土壤水分特征曲线模型参数和饱和导水率的主要参数之一,同时,干容重和有机质含量也在不同土层土壤传递函数中起到重要的作用;2)通过验证分析,不同土层各参数平均绝对误差接近于0,均方根误差值也都较小,其中在不同土层土壤传递函数估算的土壤含水率均方根误差分别为0.022、0.017cm^3/cm^3;3)对比分析其他已存的土壤水分特征曲线和饱和导水率的土壤传递函数,该文构建的土壤传递函数均方根误差值均较小,决定系数值都在0.66以上,表明估算精度较高,均好于其他方法估算精度,具有良好的区域适应性。综上,所构建的土壤水分特征曲线和饱和导水率土壤传递函数可以用于松嫩平原黑土区土壤水力参数估算。 展开更多

关键词 土壤 灰色关联 水分 松嫩平原黑土区 土壤水分特征曲线 饱和导水率 土壤传递函数

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基于土壤水分数据同化的降雨型滑坡预警

16

作者 蔡雨菲 邵伟 +4 位作者 马燮铫 董建志 张永根 倪钧钧 杨宗佶 《水文》 北大核心 2025年第1期53-60,共8页

在土壤水分数据同化及滑坡预警中,土壤水力参数的反演显著影响模拟结果的准确性。将窗口粒子滤波(PBS)数据同化方法与基于Rosetta传递函数的土壤水力参数初始化方法(Rosetta方法)相结合,并通过虚拟算例和实际案例评估PBS-Rosetta在提高... 在土壤水分数据同化及滑坡预警中,土壤水力参数的反演显著影响模拟结果的准确性。将窗口粒子滤波(PBS)数据同化方法与基于Rosetta传递函数的土壤水力参数初始化方法(Rosetta方法)相结合,并通过虚拟算例和实际案例评估PBS-Rosetta在提高参数反演精度及滑坡水文模拟准确性方面的作用。结果表明,PBS-Rosetta在虚拟算例中能够获得准确的后验参数,提升滑坡水文模拟的准确性;在四川省都江堰银洞子沟滑坡堆积体的应用中,PBS-Rosetta成功预警了2018年6月26日发生的泥石流灾害。鉴于PBS-Rosetta在提高参数反演及滑坡水文模拟精度方面的显著作用,建议将其推广应用于降雨型滑坡预警领域。 展开更多

关键词 降雨型滑坡 土壤水力参数 土壤传递函数 数据同化 滑坡灾害预警

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三峡库区典型农业小流域土壤饱和导水率特征

17

作者 韩唯 陈晓燕 陶婷婷 《水土保持通报》 CSCD 北大核心 2024年第5期83-91,99,共10页

[目的]通过简单易测的土壤性质来建立传递函数从而间接获得土壤饱和导水率(K_(s)),为三峡库区典型农业小流域土壤水分运移及模拟提供数据支撑。[方法]试验以三峡库区石盘丘小流域为研究对象,通过测定典型土地利用类型(耕地、园地、草地... [目的]通过简单易测的土壤性质来建立传递函数从而间接获得土壤饱和导水率(K_(s)),为三峡库区典型农业小流域土壤水分运移及模拟提供数据支撑。[方法]试验以三峡库区石盘丘小流域为研究对象,通过测定典型土地利用类型(耕地、园地、草地)的饱和导水率及其他土壤基本理化性质,结合相关性和主成分分析,分别运用多元线性回归(MLR)、BP神经网络(BP-ANN)、支持向量机(SVM)法构建研究区表层土壤饱和导水率的传递函数模型。在此基础上,选取4种常见的饱和导水率传递函数模型,验证其在本研究区的适用性。[结果]土壤K_(s)均值大小表现为:草地>园地>耕地,且在不同土地利用类型间存在显著差异;土壤饱和导水率与容重、有机质含量、饱和含水量、土壤质地显著相关;与多元线性回归、BP神经网络、支持向量机构建的K_(s)传递函数模型相比,以往采用的土壤传递函数模型对本研究区土壤饱和导水率的预测效果较差,三种方法建立的传递函数预测精度表现为:SVM>BP-ANN>MLR,而采用主成分P 1和主成分P 2作为输入变量的预测精度更佳。[结论]不同土地利用类型下的K_(s)值具有较强的空间变异性,通过BP神经网络和支持向量机构建的饱和导水率传递函数模型能满足本研究区K_(s)预测要求,其中支持向量机法的预测精度优于BP神经网络。 展开更多

关键词 三峡库区 农业小流域 饱和导水率 土壤传递函数 支持向量机 BP神经网络

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基于支持向量机的土壤水力学参数预测 被引量：18

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作者 杨绍锷 黄元仿 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第7期42-47,共6页

为了分析支持向量机在土壤水力学参数预测方面的效果,应用支持向量机构建用于预测土壤水力学参数的土壤传递函数,以土壤粒径分布、容重、有机质含量等土壤理化性质为输入项,分别预测土壤饱和导水率、饱和含水率、残余含水率,以及van Gen... 为了分析支持向量机在土壤水力学参数预测方面的效果,应用支持向量机构建用于预测土壤水力学参数的土壤传递函数,以土壤粒径分布、容重、有机质含量等土壤理化性质为输入项,分别预测土壤饱和导水率、饱和含水率、残余含水率,以及van Genuchten公式参数的对数形式。结果表明预测值和实测值不存在显著性差异,用支持向量机预测土壤水力学参数是可行的。不同输入项处理的预测分析表明,输入项为粒径分布、粒径分布和容重、粒径分布和有机质含量3种情况的预测效果差异不明显,而输入项为粒径分布、容重和有机质含量时预测效果优于前3种情况。支持向量机在预测土壤水力学参数方面的效果要优于多元线性逐步回归模型,而与BP神经网络模型相比不具有明显好的预测效果。 展开更多

关键词 支持向量机 土壤水力学参数 土壤传递函数

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基于支持向量机的土壤水分入渗参数预测研究 被引量：4

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作者 雷国庆 樊贵盛 《节水灌溉》 北大核心 2015年第12期28-30,34,共4页

为解决土壤水分入渗能力的空间变异性问题,以方山、河津、泽州等地土壤入渗试验为背景,选用两参数Kostiakov入渗模型,建立以土壤密度、体积含水量、黏粒和有机质含量等土壤理化参数为输入变量,土壤水分入渗参数为输出变量的土壤传递函... 为解决土壤水分入渗能力的空间变异性问题,以方山、河津、泽州等地土壤入渗试验为背景,选用两参数Kostiakov入渗模型,建立以土壤密度、体积含水量、黏粒和有机质含量等土壤理化参数为输入变量,土壤水分入渗参数为输出变量的土壤传递函数。通过对入渗参数k、α的土壤理化参数影响因子分析,表明土壤理化参数与土壤入渗参数间存在着相关关系。在此基础上,运用支持向量机理论,将入渗参数的非线性回归问题转化为一个二次凸规划问题,建立了土壤入渗参数k、α的预测模型,通过对预测样本的误差分析,表明基于支持向量机土壤水分入渗参数预测模型的预测效果良好,可实现土壤传递函数的有效建立。 展开更多

关键词 土壤传递函数 土壤理化参数 土壤入渗参数 支持向量机

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青海省东部不同土地利用方式下土壤饱和导水率分布及其影响因素 被引量：14

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作者 王紫薇 邵明安 +2 位作者 黄来明 裴艳武 李荣磊 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2021年第3期150-155,共6页

研究高寒地区土壤饱和导水率分布特征及其影响因素可为评估脆弱生态系统水源涵养能力和构建区域水文模型提供参数。通过测定青海省东部南北样线24个样点(0—30 cm)土壤基本理化性质和饱和导水率(K_(s)),分析了不同土地利用方式下K_(s)... 研究高寒地区土壤饱和导水率分布特征及其影响因素可为评估脆弱生态系统水源涵养能力和构建区域水文模型提供参数。通过测定青海省东部南北样线24个样点(0—30 cm)土壤基本理化性质和饱和导水率(K_(s)),分析了不同土地利用方式下K_(s)分布特征及其影响因素。结果表明:K_(s)均值表现为林地(1.89 cm/h)>草地(1.62 cm/h)>农地(1.4110 cm/h),其中农地K_(s)(0.10~3.92 cm/h)随着土层深度增加逐渐减小,而林地(0.28~7.69 cm/h)和草地K_(s)(0.10~5.34 cm/h)随土层深度增加表现为先增加后减小。不同利用方式下K_(s)均与pH、容重、孔隙度、黏粒含量、有机质含量及饱和含水量显著相关(P<0.05)。利用多元回归分析获得了农地以总孔隙度、非毛管孔隙度和饱和含水量为输入因子的K_(s)传递函数,林地以毛管孔隙度和非毛管孔隙度为输入因子的K_(s)传递函数和草地以容重、非毛管孔隙度和饱和含水量为输入因子的K_(s)传递函数。研究结果可为其他高寒地区不同土地利用方式下K_(s)的模拟和预测提供参考。 展开更多

关键词 高寒地区 土地利用方式 饱和导水率 影响因素 土壤传递函数

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