基于GIS与神经网络的黄土丘陵区土壤水分模型研究 被引量：5

1

作者 赫晓慧 温仲明 +2 位作者 焦锋 杨勤科 李锐 《中国生态农业学报》 CAS CSCD 2007年第6期40-43,共4页

土壤水分不足是黄土高原丘陵区植被建设的主要限制因子,土壤水分的空间分布受外界气象因子、土地利用与复杂地形等的影响,关系比较复杂。本研究利用黄土丘陵区纸坊沟流域的土壤水分试验资料,建立了基于GIS的BP神经网络模型,模型中同时... 土壤水分不足是黄土高原丘陵区植被建设的主要限制因子,土壤水分的空间分布受外界气象因子、土地利用与复杂地形等的影响,关系比较复杂。本研究利用黄土丘陵区纸坊沟流域的土壤水分试验资料,建立了基于GIS的BP神经网络模型,模型中同时考虑了多个因子对土壤水分空间分布的影响,利用实测资料对网络进行训练后对整个流域进行了预测,预测结果与实际情况较为一致,表明应用GIS与BP神经网络研究区域复杂地形下的土壤水分分布规律是可行的。 展开更多

关键词 土壤水分模型 BP神经网络 GIS 黄土丘陵区

在线阅读 下载PDF 职称材料

区域遥感土壤水分模型的方法初探 被引量：13

2

作者 詹志明 冯兆东 《水土保持研究》 CSCD 2002年第3期227-230,共4页

遥感技术给大面积区域估算土壤水分含量提供了一种新的手段 ,分析了国内外应用较好的遥感监测土壤水分的几种模型和可供参考的地面参数遥感获取方法 (以 NOAA/ AVHRR数据为例 ) 。

关键词 土壤水分模型 地面参数 遥感监测

在线阅读 下载PDF 职称材料

垂直一维非饱和土壤水分运动代数模型在土石混合介质中的适用性研究 被引量：3

3

作者 刘建军 王全九 +2 位作者 王春霞 王卫华 赵春艳 《中国农村水利水电》 北大核心 2010年第12期11-14,17,共5页

利用一维垂直入渗试验研究垂直一维非饱和土壤水分运动代数模型在土石混合介质中适用性。采用碎石粒径2~5mm和4组不同碎石含量下的土石混合介质,根据实测的土壤水分入渗特征量,推求出模型参数,再依据模型参数模拟水分入渗过程。对模拟... 利用一维垂直入渗试验研究垂直一维非饱和土壤水分运动代数模型在土石混合介质中适用性。采用碎石粒径2~5mm和4组不同碎石含量下的土石混合介质,根据实测的土壤水分入渗特征量,推求出模型参数,再依据模型参数模拟水分入渗过程。对模拟入渗过程与实际入渗过程进行对比分析,两者之间的相对误差在6%以内,精度较高。说明垂直一维非饱和土壤水分运动代数模型在土石混合介质中具有一定的适用性。 展开更多

关键词 土石混合介质 碎石 水分运动 垂直一维非饱和土壤水分运动代数模型

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于保水剂应用的土壤水分运移模型构建方法及源汇项求解 被引量：1

4

作者 廖人宽 杨培岭 《中国农村水利水电》 北大核心 2016年第9期137-140,共4页

保水剂作为一种重要的非工程节水材料,已在旱地农业生产中得到了广泛应用,但适用于保水剂应用条件下的土壤水分运移模型还不多见。本文对保水剂应用条件下的土壤水力参数进行了重新定义,将非饱和扩散率D(θ)及非饱和导水率K(θ)分别表... 保水剂作为一种重要的非工程节水材料,已在旱地农业生产中得到了广泛应用,但适用于保水剂应用条件下的土壤水分运移模型还不多见。本文对保水剂应用条件下的土壤水力参数进行了重新定义,将非饱和扩散率D(θ)及非饱和导水率K(θ)分别表示为时变函数形式D(θ,t)和K(θ,t),在前人研究的基础上,对保水剂施入土壤中的时间和试验进行时间进行了统一,提出了适用于保水剂应用条件下的土壤水分运移模型构建方法及其源汇项求解方法,同时设置了数值试验对源汇项求解方法进行了检验。结果表明:时间步长、土壤层状性及边界条件对源汇项求解方法稳定性的影响较小,而时间间隔、水力参数、测试误差和仪器精度对稳定性的影响较大。 展开更多

关键词 保水剂 水力特征参数 土壤水分运移模型 源汇项求解方法

在线阅读 下载PDF 职称材料

垄沟集雨系统Laio土壤水分动态随机模型参数敏感性分析及优化 被引量：2

5

作者 尹鑫卫 李晓玲 +1 位作者 王琦 张永梅 《中国生态农业学报》 CSCD 北大核心 2018年第5期746-758,共13页

水文模型参数的敏感性分析、优化和验证对提高模型计算精度和效率具有重要意义。为探讨Laio土壤水分动态随机模型(Laio模型)各参数在垄沟集雨系统的敏感性,同时,确定参数优化和模型验证的最佳方案,本文结合多因素敏感性分析法以及改进... 水文模型参数的敏感性分析、优化和验证对提高模型计算精度和效率具有重要意义。为探讨Laio土壤水分动态随机模型(Laio模型)各参数在垄沟集雨系统的敏感性,同时,确定参数优化和模型验证的最佳方案,本文结合多因素敏感性分析法以及改进单纯形法(ISM)、粒子群优化算法(PSO)和混合粒子群优化算法(HPSO),利用中国气象局定西干旱气象与生态环境试验基地2012—2013年垄沟集雨燕麦生长季降雨、径流和土壤水分等实测数据,对垄沟集雨系统Laio模型的13个参数进行敏感性分析、优化和验证。结果表明,平均降水量α和凋萎系数s_w对土壤水分概率密度函数p(s)最敏感,p(s)对参数α的敏感性在低土壤含水率下更明显,对参数s_w的敏感性在高土壤含水率下更明显;3种算法(ISM、PSO和HPSO)的优化参数值均能对垄沟集雨系统土壤水分概率密度函数进行较好模拟,峰值(CPV)、峰值位置(PP)和95%置信区间(CI95%)实测值与模拟值的相对误差均小于10%,CM指数均大于0.5;同时,HPSO算法优化参数的模拟效果和收敛速度均显著优于PSO算法和ISM算法,能较显著克服ISM算法和PSO算法存在的缺陷。HPSO算法可作为垄沟集雨系统土壤水分动态随机模型参数优化的待选方案。 展开更多

关键词 垄沟集雨系统 土壤水分动态 Laio土壤水分动态随机模型 敏感性分析 模型参数优化

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于水文气象多因子的夏玉米生育期土壤水分预测研究 被引量：5

6

作者 王丽丽 王振龙 +3 位作者 杜富慧 王健 许莹莹 范月 《节水灌溉》 北大核心 2020年第7期54-58,62,共6页

准确掌握土壤水分动态变化,对制定灌溉计划至关重要。采用五道沟实验站1991-2018年大田土壤水、地下水埋深、降雨量、水面蒸发、风速、日照时数、气温和绝对湿度7个水文气象因子,经相关分析,筛选出4个关键水文气象影响因子,以影响程度... 准确掌握土壤水分动态变化,对制定灌溉计划至关重要。采用五道沟实验站1991-2018年大田土壤水、地下水埋深、降雨量、水面蒸发、风速、日照时数、气温和绝对湿度7个水文气象因子,经相关分析,筛选出4个关键水文气象影响因子,以影响程度最大的为初始变量,逐个添加到4个因子,分别建立了夏玉米各生育期不同土层(0~0.2、0.2~0.4、0.4~0.6、0.6~0.8、0.8~1.0、0~0.5 m)土壤含水率多元线性回归模型。结果表明:不同土层土壤水分与气象因子均表现出一致性的相关性,其中土壤水分与地下水埋深及绝对湿度的相关性最大;开花-成熟期土壤水分与气温和绝对湿度的相关性最大;其他生长阶段与地下水埋深和绝对湿度相关性最大。随着关键影响因子的增多,其预测精度提高,当影响因子为4个时,R2最大为0.99。不同土层的土壤水分模型均具有较好的预测能力,随着土层深度的增加,平均相对误差均可控制在0.1以内。该研究对及时掌握作物各生长阶段土壤水变化,指导作物科学灌溉具有重要意义。 展开更多

关键词 夏玉米 土壤水分预测模型 水文气象 多元线性回归

在线阅读 下载PDF 职称材料

土壤水分特征曲线试验研究 被引量：13

7

作者 郭凤台 迟艺侠 +1 位作者 程东娟 贾艳辉 《南水北调与水利科技》 CAS CSCD 2006年第2期47-48,共2页

土壤水分特征曲线是表征土壤中水的含量与势能之间的关系,是研究包气带土壤水分的保持和运移所用到的基本特性曲线。现通过试验,分析了不同条件下不同剖面层次的土壤水分特征曲线的差异,验证了基于不完全分形理论的土壤水分特征曲线模型... 土壤水分特征曲线是表征土壤中水的含量与势能之间的关系,是研究包气带土壤水分的保持和运移所用到的基本特性曲线。现通过试验,分析了不同条件下不同剖面层次的土壤水分特征曲线的差异,验证了基于不完全分形理论的土壤水分特征曲线模型,并对模型中的参数进行求解。 展开更多

关键词 土壤水分特征曲线 MATLAB优化工具箱 土壤水分特征曲线模型

在线阅读 下载PDF 职称材料

GIS在土壤水分运动模拟中的应用

8

作者 张玲涛 刘翠 《中国高新技术企业》 2012年第13期21-23,共3页

文章应用ArcGIS的组件式开发特点,以Visual Basic为开发语言,编写生成土壤水分运动模型,其可以作为ArcMap中的一个工具载入,通过简单的数据输入项及参数设定就能在ArcMap中应用该模型生成土壤水势、水分含量、不同土层含水量变化以及同... 文章应用ArcGIS的组件式开发特点,以Visual Basic为开发语言,编写生成土壤水分运动模型,其可以作为ArcMap中的一个工具载入,通过简单的数据输入项及参数设定就能在ArcMap中应用该模型生成土壤水势、水分含量、不同土层含水量变化以及同一土层不同时间段内含水量的变化量,为土壤水分研究及土壤综合利用提供数据支持和分析手段。 展开更多

关键词 地理信息系统 土壤水分运动模型 ARCGIS 土壤综合利用

在线阅读 下载PDF 职称材料

土壤垂向分层和均匀处理下水分差异的数值探讨 被引量：4

9

作者 熊丁晖 刘苏峡 莫兴国 《中国生态农业学报》 CSCD 北大核心 2018年第4期593-603,共11页

在现有众多的陆面过程模型中,对土壤水分的定量描述一般是假设垂向分布均匀,取表层土壤质地来表示整个垂向土壤质地。垂向分层和均匀处理下的土壤水分是存在差异的,这种差异有多大目前少有研究。设置3组不同饱和导水率组合的层状土壤代... 在现有众多的陆面过程模型中,对土壤水分的定量描述一般是假设垂向分布均匀,取表层土壤质地来表示整个垂向土壤质地。垂向分层和均匀处理下的土壤水分是存在差异的,这种差异有多大目前少有研究。设置3组不同饱和导水率组合的层状土壤代表不同区域的非均匀土壤,取3组层状土壤的上层土壤代表整个均匀土壤,通过建立一维土壤水分运动模型分析这种差异,同时分析饱和导水率、饱和含水量、残余含水率、孔隙大小分布参数和形状参数对层状土壤和均匀土壤的渗透量和储水量差异的敏感性,探讨垂向层状和均匀处理下土壤水分运动的差异。研究结果表明:1)建立的一维土壤水分运动模型模拟的土壤水分剖面与Yeh解析解和室内五水转化试验的土壤水分剖面一致,表明模型无论是考虑还是不考虑根系吸水都具有可靠性。2)采用垂向均匀方式处理,上下层饱和导水率相差越大的层状土壤,各水文变量的差异越大。当层状土壤上下层饱和导水率相差1.5倍时,层状土壤和均匀土壤的水分分布差别小于0.05 cm^3×cm^(-3);而当层状土壤上下层饱和导水率相差达3.3倍时,层状土壤和均匀土壤的水分分布差别达0.15 cm^3×cm^(-3),渗漏量相差20 cm以上,储水量相差5 cm左右。3)相对于层状土壤下层,均匀土壤下层的持水能力更差,水流速度更快,导致下层水分分布减小,渗漏量增加,储水量减小。4)形状参数n对渗透量的敏感性最强,土壤孔隙大小分布参数对储水量的敏感性最强,形状参数n其次。在实际应用中,如果一个区域的土壤上下层饱和导水率相差较大,那么垂向均匀处理可能会导致很大的误差,和实际土壤的水分分布相差很大,这会严重影响土壤水分的准确估计,在实际处理中需要认真考虑。 展开更多

关键词 土壤非均匀性 垂向均匀土壤 土壤水分运动模型 渗漏量 储水量 敏感性分析 Yeh解析解 室内水转化动力过程试验

在线阅读 下载PDF 职称材料

活性炭对农田土壤孔隙结构的影响 被引量：5

10

作者 丁奠元 赵英 +1 位作者 方圆 冯浩 《干旱地区农业研究》 CSCD 北大核心 2018年第1期36-42,共7页

分析了农田土壤中施用不同用量活性炭(活性炭用量分别占土壤质量的0、0.1%、0.3%、0.6%、0.9%和1.2%)对土壤总孔隙的影响,及其随着时间(0、30、60 d和90 d)的变化;利用DE双指数模型计算了土壤毛管度和非毛管孔隙度,定量评价了活性炭对... 分析了农田土壤中施用不同用量活性炭(活性炭用量分别占土壤质量的0、0.1%、0.3%、0.6%、0.9%和1.2%)对土壤总孔隙的影响,及其随着时间(0、30、60 d和90 d)的变化;利用DE双指数模型计算了土壤毛管度和非毛管孔隙度,定量评价了活性炭对土壤不同大小等级孔隙状况的影响。结果表明:活性炭对土壤的毛管孔隙影响不大,主要增加了土壤的非毛管孔隙,培养90 d时,相比对照处理,活性炭处理(从低到高)的土壤非毛管孔隙度分别增加5.8%、2.5%、8.7%、9.1%和14.7%;活性炭处理减小了土壤容重,增大了土壤总孔隙度,培养90 d时,活性炭处理(从低到高)的总孔隙度比对照处理分别增加1.9%、1.8%、2.3%、2.7%和4.3%;活性炭处理显著减小了土壤毛管孔隙孔径(P<0.05),而显著增大了土壤非毛管孔隙孔径(P<0.05)。活性炭对土壤孔隙的影响随着时间的延长越来越明显,这可能主要与活性炭自身特性和添加活性炭所引起的有机质和微生物变化有关。 展开更多

关键词 活性炭 土壤孔隙结构 双指数土壤水分特征曲线模型 毛管孔隙 非毛管孔隙

在线阅读 下载PDF 职称材料

智墒在云南省农业用水效率监测中的应用研究 被引量：5

11

作者 曹言 王杰 +3 位作者 张雷 宋兆鹏 李建查 戚娜 《节水灌溉》 北大核心 2018年第9期78-82,86,共6页

为分析智墒在云南省土壤墒情监测中的适用性,推广智墒监测技术在云南省用水定额和灌溉水有效利用系数中的应用,在云南元谋作物需水试验区,采用烘干法对试验小区的土壤水分进行实测,并与智墒同步监测的土壤含水量数据进行对比分析,总结... 为分析智墒在云南省土壤墒情监测中的适用性,推广智墒监测技术在云南省用水定额和灌溉水有效利用系数中的应用,在云南元谋作物需水试验区,采用烘干法对试验小区的土壤水分进行实测,并与智墒同步监测的土壤含水量数据进行对比分析,总结分析智墒的主要功能。研究表明智墒适用于云南省土壤墒情的监测,其误差的绝对值均小于±3.5%。智墒能够实时监测土壤含水量连续变化,自动计算作物逐天的实际耗水量Et和参考作物蒸发蒸腾量ET0、能够动态反映出土壤中的有效储水量和蓄水潜力、识别当前作物的虚拟根系深度和分层计算逐天逐层耗水量及耗水比例、准确计算灌溉水有效利用系数等。研究结果能够为智能精确灌溉提供一定的参考价值。 展开更多

关键词 智墒 土壤含水量 YH土壤水分模型 灌溉水有效利用系数 云南省

在线阅读 下载PDF 职称材料

近20年唐山市地表径流深时空变化研究

12

作者 时玉涛 《水利科学与寒区工程》 2025年第5期92-95,共4页

为了探讨唐山市2004—2023年地表径流深的时空变化特征,本文采用土壤水分平衡模型和Mann-Kendall趋势检验方法,对近20年的地表径流深进行分析。结果表明,唐山市地表径流深存在显著的时空异质性,南部和东部地区径流量普遍高于北部和西部... 为了探讨唐山市2004—2023年地表径流深的时空变化特征,本文采用土壤水分平衡模型和Mann-Kendall趋势检验方法,对近20年的地表径流深进行分析。结果表明,唐山市地表径流深存在显著的时空异质性,南部和东部地区径流量普遍高于北部和西部地区,不同年份的径流深存在显著波动,但整体趋势不显著。本研究为唐山市的流域管理和防洪减灾提供了科学依据,并为区域生态环境的可持续发展提供了参考。 展开更多

关键词 土壤水分平衡模型 M-K检验 地表径流深 唐山市

在线阅读 下载PDF 职称材料