基于Kostiakov二参数入渗模型参数的BP预测 被引量：1

1

作者 舒凯民 樊贵盛 《节水灌溉》 北大核心 2016年第10期1-5,共5页

基于黄土高原区大田耕作土壤的水分入渗试验,建立了Kostiakov二参数入渗模型参数的BP神经网络预测,实现了以土壤基本理化参数为输入变量,Kostiakov二参数模型参数为输出变量的BP预测方法,并分别对二参数模型中的入渗系数k、入渗指数α以... 基于黄土高原区大田耕作土壤的水分入渗试验,建立了Kostiakov二参数入渗模型参数的BP神经网络预测,实现了以土壤基本理化参数为输入变量,Kostiakov二参数模型参数为输出变量的BP预测方法,并分别对二参数模型中的入渗系数k、入渗指数α以及90min累积入渗量H进行了预测值与实测值的精度比较,结果显示对入渗系数k实现BP预测的平均相对误差为6.082 3%,入渗指数α的平均相对误差为1.045 9%,90min累积入渗量H的平均相对误差为4.973 5%,三者的平均相对误差值均在7%以下,预测精度较高,预测效果较好,表明以土壤基本理化参数为输入变量的BP神经网络预测是可行的。研究结果为获取准确的入渗参数提供技术手段,进而为提高农业灌溉水管理水平和灌水效率提供支撑。 展开更多

关键词 耕作土壤 kostiakov二参数入渗模型 入渗参数 土壤基本理化参数 BP预测模型

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冻融土壤Kostiakov入渗模型参数的非线性预报模型 被引量：10

2

作者 郭华 樊贵盛 《节水灌溉》 北大核心 2015年第11期1-4,8,共5页

在山西汾河灌区季节性冻土区进行了3个越冬期的大田冻结土壤水分入渗试验,获取了Kostiakov冻结土壤二参数入渗模型参数的实测大样本,建立了各个土壤水分入渗参数与土壤理化参数间的非线性关系模型;通过MATLAB软件,实现了Kostiakov二参... 在山西汾河灌区季节性冻土区进行了3个越冬期的大田冻结土壤水分入渗试验,获取了Kostiakov冻结土壤二参数入渗模型参数的实测大样本,建立了各个土壤水分入渗参数与土壤理化参数间的非线性关系模型;通过MATLAB软件,实现了Kostiakov二参数入渗模型系数的求解。研究表明:用常规土壤理化参数土壤含水率、密度、物理性黏粒含量、土壤温度和有机质含量作为非线性预报模型的输入参数实现对入渗参数的预测是可行的,所建立的非线性关系模型高度相关,预测参数的实测值与预测值的相对误差可控制在10%以下。因此,用土壤常规理化参数对冻融土壤的水分入渗参数进行非线性预报是可行的,可为季节性冻土区冬季储水灌溉提供技术支撑。 展开更多

关键词 冻融土壤 kostiakov模型参数 多元非线性 冻融期 水分入渗

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考虑土壤结构变形的Kostiakov入渗模型参数非线性预报模型 被引量：5

3

作者 郭华 樊贵盛 《节水灌溉》 北大核心 2015年第12期11-15,共5页

以山西黄土高原区头水地及以后各次灌水的土地为研究对象,通过实施大量大田耕作土壤水分入渗试验,获取了Kostiakov三参数累积入渗量模型的实测大样本,考虑每个生产周期第一次灌水过程中表层土壤结构的变形特性,建立了Kostiakov三参数累... 以山西黄土高原区头水地及以后各次灌水的土地为研究对象,通过实施大量大田耕作土壤水分入渗试验,获取了Kostiakov三参数累积入渗量模型的实测大样本,考虑每个生产周期第一次灌水过程中表层土壤结构的变形特性,建立了Kostiakov三参数累积入渗量模型的参数与土壤理化参数间的非线性关系函数。研究表明,常规土壤理化参数土壤含水率、密度、黏粒含量、粉粒含量和有机质作为土壤入渗参数非线性预报模型的输入变量是合理的,所建立的非线性关系模型高度相关,土壤入渗参数的实测值与预测值的相对误差可控制在9%以下;考虑到第一次灌水过程中表层土壤结构的变形特性,对表层土壤结构进行修正,更加真实地反映土壤结构对入渗参数的影响,并为各灌水时期提供科学合理的节水依据。 展开更多

关键词 土壤结构变形 kostiakov三参数入渗模型 头水地 多元非线性 水分入渗参数

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Kostiakov入渗模型参数的预测精度对比分析研究 被引量：4

4

作者 李昊哲 樊贵盛 《节水灌溉》 北大核心 2017年第11期27-30,共4页

基于黄土高原系列大田入渗试验数据,以土壤体积含水率、干容重、黏粒含量、粉粒含量、有机质含量为输入因子,采用支持向量机和BP神经网络两种算法,对Kostiakov二参数入渗模型参数进行预测,并对两种算法下预测结果的相对误差值进行分析,... 基于黄土高原系列大田入渗试验数据,以土壤体积含水率、干容重、黏粒含量、粉粒含量、有机质含量为输入因子,采用支持向量机和BP神经网络两种算法,对Kostiakov二参数入渗模型参数进行预测,并对两种算法下预测结果的相对误差值进行分析,结果表明:采用支持向量机算法对入渗系数和入渗指数进行预测的结果相对误差最大值和平均值都比BP算法的预测结果要小,相对误差最小值比BP算法的预测结果要大;支持向量机算法比BP算法所得预测结果的稳定性好,精确度高。研究结果丰富了采用土壤传输函数获取入渗参数这一研究方向,同时为获取更高精度的入渗参数在方法的选取上提供一定的理论依据。 展开更多

关键词 支持向量机 BP神经网络 kostiakov入渗模型 误差分析 土壤理化参数

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盐碱土壤Kostiakov入渗模型参数的BP预报模型 被引量：2

5

作者 李昊哲 樊贵盛 《中国农村水利水电》 北大核心 2017年第7期49-53,58,共6页

为改良和改善盐碱地提供土壤入渗参数技术支撑,基于在山西省北部盐碱地进行的野外系列入渗试验,获取了累积入渗量与入渗历时的数据样本,并计算回归了kostiakov二参数入渗模型的入渗系数k与入渗指数α,建立了盐碱土壤基本理化参数与入渗... 为改良和改善盐碱地提供土壤入渗参数技术支撑,基于在山西省北部盐碱地进行的野外系列入渗试验,获取了累积入渗量与入渗历时的数据样本,并计算回归了kostiakov二参数入渗模型的入渗系数k与入渗指数α,建立了盐碱土壤基本理化参数与入渗参数之间的数据样本,利用BP神经网络的方法,建立了以土壤含水率、容重、质地、有机质、全盐量以及p H为输入变量,kostiakov入渗参数为输出变量的预报模型。结果表明:盐碱地土壤条件下,以土壤基本理化参数为输入变量,kostiakov入渗模型参数为输出变量的BP预报是可行的,入渗系数k的相对平均误差为0.29%、入渗指数α的相对平均误差为1.28%,以及根据两个入渗参数计算得到90 min累积入渗量的相对平均误差为2.37%,对所建立的模型进行检验时,以上三个参数检验误差的平均值均能控制在3%以下,确定所建立的BP预测模型能获得较好的效果。 展开更多

关键词 盐碱土壤 kostiakov二参数模型参数 土壤基本理化参数 BP神经网络 水分入渗

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基于改进的Kostiakov模型的地面灌溉入渗参数与田间糙率系数优化识别研究 被引量：4

6

作者 孙玥 《水利规划与设计》 2022年第6期35-39,62,共6页

为提升地面灌溉设计质量,综合地面灌溉水流模拟WinSRFR模型、改进的Kostiakov模型以及多元回归方法建立入渗参数和田面糙率系数参数优化模型,采用粒子群算法对模型进行求解,并通过田间灌溉水流试验进行验证。结果表明:研究方法确定的灌... 为提升地面灌溉设计质量,综合地面灌溉水流模拟WinSRFR模型、改进的Kostiakov模型以及多元回归方法建立入渗参数和田面糙率系数参数优化模型,采用粒子群算法对模型进行求解,并通过田间灌溉水流试验进行验证。结果表明:研究方法确定的灌溉入渗参数及田面糙率系数模拟的灌溉水流推进过程和试验测定过程相对误差低于20%,该方法切实、可行,且计算精度好于传统参数识别方法。成果对于地面灌溉入渗参数及田面糙率系数科学确定具有重要研究意义。 展开更多

关键词 改进的kostiakov模型 土壤入渗参数 田面糙率系数 参数优化识别 地面灌溉

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基于神经网络方法的季节性冻土Kostiakov入渗模型参数预测

7

作者 于浕 樊贵盛 《灌溉排水学报》 CSCD 北大核心 2016年第8期92-97,共6页

以提高季节性冻土区农业冬春储水灌溉质量为研究目的,基于田间冻土入渗试验资料,建立了以冻融土壤基本理化参数为输入变量,Kostiakov累积入渗量模型参数为输出变量的BP预测模型。所建参数模型对入渗系数K和入渗指数α预测值的平均相对... 以提高季节性冻土区农业冬春储水灌溉质量为研究目的,基于田间冻土入渗试验资料,建立了以冻融土壤基本理化参数为输入变量,Kostiakov累积入渗量模型参数为输出变量的BP预测模型。所建参数模型对入渗系数K和入渗指数α预测值的平均相对误差在4%以下,在可接受范围之内。结果表明,选择土壤黏粒量、体积质量、体积含水率、地表土壤温度和灌溉水温作为冻融土壤入渗参数BP预报模型的输入因子是合理的,建立的冻融土壤入渗参数BP预报模型是可靠的。 展开更多

关键词 季节性冻土 kostiakov二参数模型 BP神经网络 误差分析 储水灌溉

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沟灌二维入渗参数的影响因素与计算模型研究

8

作者 张继新 张婷 《吉林水利》 2012年第9期27-32,共6页

为简化沟灌二维入渗参数的获取,本文以室内入渗试验为基础,分析了土壤容重、初始含水量、入渗水头这三个因素对二维和一维入渗参数参数比值的影响,初步建立了由一维垂直入渗参数推求二维入渗参数的多因子计算模型,并对模型分析简化,增... 为简化沟灌二维入渗参数的获取,本文以室内入渗试验为基础,分析了土壤容重、初始含水量、入渗水头这三个因素对二维和一维入渗参数参数比值的影响,初步建立了由一维垂直入渗参数推求二维入渗参数的多因子计算模型,并对模型分析简化,增加了模型的稳健性,通过大田试验对所建计算模型进行检验。结果表明文中所建二维入渗参数计算模型所求结果为整个灌水田块的均值,其与整个田块全部灌水沟由水流运动数据推求的入渗参数平均值误差不大,且入渗参数k、a增减相反,对累积入渗量的计算结果影响较小,说明本文所建模型对精度要求不高的沟灌灌水方案设计具有一定的指导意义。 展开更多

关键词 沟灌 二维入渗 入渗参数 计算模型 稳健性

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土壤入渗模型参数的多元线性预测模型精度的对比分析 被引量：14

9

作者 岳海晶 樊贵盛 《灌溉排水学报》 CSCD 北大核心 2016年第10期73-77,96,共6页

基于黄土高原大田耕作土壤的入渗试验数据,利用多元线性回归法建立了Kostiakov二参数、三参数以及Philip入渗模型参数的线性预测模型,进行了3种模型参数平均误差的比较以及给定时间的累积入渗量误差的比较,提出了便于应用又具有较高精... 基于黄土高原大田耕作土壤的入渗试验数据,利用多元线性回归法建立了Kostiakov二参数、三参数以及Philip入渗模型参数的线性预测模型,进行了3种模型参数平均误差的比较以及给定时间的累积入渗量误差的比较,提出了便于应用又具有较高精度的土壤水分入渗参数多元线性预报模型。结果表明,Kostiakov二参数模型的平均误差低于三参数入渗模型和Philip入渗模型,能将平均误差控制在15%以下,低于其他2种入渗模型。因此用Kostiakov二参数入渗模型对土壤水分入渗能力进行预测较好。 展开更多

关键词 kostiakov入渗模型 Philip入渗模型 线性预测模型 误差分析 土壤理化参数

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土壤水分入渗参数的非线性预报模型 被引量：4

10

作者 郭华 樊贵盛 《灌溉排水学报》 CSCD 北大核心 2016年第10期78-82,共5页

以山西地区黄土高原区土壤为研究对象,通过实施大量大田耕作土壤水分入渗试验,获取了Kostiakov二参数入渗模型参数的实测大样本,建立了各个土壤水分入渗参数与土壤理化参数间的非线性关系模型;通过MATLAB软件,实现了Kostiakov入渗模型... 以山西地区黄土高原区土壤为研究对象,通过实施大量大田耕作土壤水分入渗试验,获取了Kostiakov二参数入渗模型参数的实测大样本,建立了各个土壤水分入渗参数与土壤理化参数间的非线性关系模型;通过MATLAB软件,实现了Kostiakov入渗模型系数的求解。结果表明,常规土壤理化参数土壤含水率、体积质量、粉粒、砂粒和有机质质量分数作为非线性预报模型的输入参数是合理的,所建立的非线性关系模型高度相关,预测参数的实测值与预测值的相对误差可控制在8%以下。因此,用土壤常规理化参数对土壤水分入渗参数进行非线性预报是可行的。 展开更多

关键词 土壤转换函数 大田耕作土壤 kostiakov模型参数 多元非线性 水分入渗

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备耕头水地土壤入渗参数的线性预报模型 被引量：5

11

作者 岳海晶 樊贵盛 《中国农村水利水电》 北大核心 2016年第2期21-26,共6页

为了提高备耕头水地的灌溉质量,基于黄土高原区大田备耕头水地土壤入渗试验数据样本,采用线性回归分析的方法,建立了是否考虑备耕头水地灌溉前后地表土壤结构变形条件下的Kostiakov三参数入渗模型参数的线性预报模型。最终研究出预测备... 为了提高备耕头水地的灌溉质量,基于黄土高原区大田备耕头水地土壤入渗试验数据样本,采用线性回归分析的方法,建立了是否考虑备耕头水地灌溉前后地表土壤结构变形条件下的Kostiakov三参数入渗模型参数的线性预报模型。最终研究出预测备耕地入渗参数的两种方案,将两种方案各参数预测值的平均误差以及给定时间下的土壤入渗率的平均误差进行比较,结果表明:两种方案均能进行备耕头水地入渗参数预测,直接预测法的平均误差低于间接推求法,能将平均误差控制在15%以下,在条件允许的情况下优先选用直接预测法较好。 展开更多

关键词 土壤结构变形 kostiakov三参数入渗模型 线性预测模型 误差分析 土壤理化参数

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备耕头水地土壤水分入渗参数非线性预报模型

12

作者 郭华 樊贵盛 《人民黄河》 CAS 北大核心 2017年第4期140-144,148,共6页

以山西黄土高原区备耕头水地水分入渗试验为依据,考虑灌水过程中表层土壤结构的变形特性,建立了Kostiakov三参数累计入渗量模型参数与土壤理化参数间的非线性关系模型。研究表明:常规土壤理化参数(土壤含水率、密度、黏粒含量、粉粒含... 以山西黄土高原区备耕头水地水分入渗试验为依据,考虑灌水过程中表层土壤结构的变形特性,建立了Kostiakov三参数累计入渗量模型参数与土壤理化参数间的非线性关系模型。研究表明:常规土壤理化参数(土壤含水率、密度、黏粒含量、粉粒含量、沙粒含量和有机质含量)作为备耕头水地土壤入渗参数非线性预报模型的输入变量是合理的,所建立的非线性关系模型可靠,土壤入渗参数预测值相对误差可控制在10%以内;考虑到灌水过程中表层土壤结构由疏松变密实,对表层土壤结构进行修正能更加真实地反映备耕土壤水分的入渗过程,更加精准地对入渗模型的参数作出预报。 展开更多

关键词 备耕头水地 kostiakov三参数入渗模型 多元非线性 水分入渗参数 表层土壤

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盐碱荒地土壤入渗参数的多元非线性预报模型 被引量：4

13

作者 程诗念 樊贵盛 《人民黄河》 CAS 北大核心 2017年第7期144-148,共5页

为给盐碱荒地改良提供技术支撑,以原生盐碱荒地土壤为研究对象,进行了大田原位系列入渗试验,获取了累计入渗量与入渗历时对应关系的试验资料,依据Kostiakov入渗模型,构建了入渗模型参数与同步土壤理化参数的样本集。利用土壤传输函数法... 为给盐碱荒地改良提供技术支撑,以原生盐碱荒地土壤为研究对象,进行了大田原位系列入渗试验,获取了累计入渗量与入渗历时对应关系的试验资料,依据Kostiakov入渗模型,构建了入渗模型参数与同步土壤理化参数的样本集。利用土壤传输函数法,建立了以土壤基本理化参数为输入变量的Kostiakov二参数入渗模型参数k和α的多元非线性预报模型。结果表明:以土壤含水率、干容重、黏粒含量、粉粒含量、有机质含量、含盐量为输入变量对入渗系数k进行多元非线性预报和以土壤含水率、干容重、黏粒含量、有机质含量、含盐量为输入变量对入渗指数α进行多元非线性预报是可行的,两参数预报模型的相对误差平均值分别为5.5%和8.3%。 展开更多

关键词 盐碱土壤 kostiakov入渗模型参数 土壤传输函数法 非线性预报

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冻融条件下土壤水分入渗参数BP预报模型研究 被引量：2

14

作者 武雯昱 樊贵盛 《中国农村水利水电》 北大核心 2016年第2期17-20,26,共5页

为提高季节性冻土区冬季储水灌溉的灌水质量和效果,基于冬季冻土期的大量田间冻土入渗试验样本,建立了基于BP神经网络模型的Kostiakov三参数入渗模型参数的预测模型,实现了利用土壤基本理化参数地表土壤容重、含水率及冻结土壤特有参数... 为提高季节性冻土区冬季储水灌溉的灌水质量和效果,基于冬季冻土期的大量田间冻土入渗试验样本,建立了基于BP神经网络模型的Kostiakov三参数入渗模型参数的预测模型,实现了利用土壤基本理化参数地表土壤容重、含水率及冻结土壤特有参数冻土层厚度、灌溉水温、土壤温度对入渗模型参数的预报。通过BP神经网络对数据样本和入渗参数进行的非线性逼近训练和误差分析,得到其平均相对误差都小于5%,在可接受范围内。这表明基于基本理化参数及特有影响参数建立的Kostiakov土壤入渗经验模型的三参数预报模型是可行的。研究结果对于冬季冻融土壤灌溉技术参数的确定有重要的支撑作用。 展开更多

关键词 冻融土壤 kostiakov入渗模型参数 BP模型 地温 预报

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耕作后土壤水分入渗参数BP预报模型 被引量：1

15

作者 武雯昱 樊贵盛 《人民黄河》 CAS 北大核心 2018年第2期148-151,共4页

根据黄土高原区耕作后土壤水分入渗资料所建立的基于Kostiakov三参数经验模型公式的BP神经网络预报模型,对土壤水分入渗参数进行预测。预测结果表明:利用土壤基本理化参数耕作层(0~20 cm)土壤含水率及其密度、砂粒含量、粉粒含量、有机... 根据黄土高原区耕作后土壤水分入渗资料所建立的基于Kostiakov三参数经验模型公式的BP神经网络预报模型,对土壤水分入渗参数进行预测。预测结果表明:利用土壤基本理化参数耕作层(0~20 cm)土壤含水率及其密度、砂粒含量、粉粒含量、有机质含量预报入渗模型参数具有可行性。入渗模型参数入渗指数α、入渗系数k的平均相对误差约为1%;稳渗率f_0的平均相对误差约为8%,在可接受范围内;90 min累计入渗量I_(90)的平均相对误差小于3%。模型整体预测精度较高,实现了利用土壤基本理化参数预报土壤水分入渗参数,可为黄土高原区耕作后土壤的灌水技术参数的确定提供理论与技术支撑。 展开更多

关键词 耕作土壤 kostiakov三参数经验模型 入渗参数 BP模型 耕作层

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非充分供水土壤水分入渗模型的试验研究 被引量：9

16

作者 李雪转 樊贵盛 《灌溉排水学报》 CSCD 北大核心 2009年第4期37-40,82,共5页

基于均质土壤的非充分供水入渗试验数据,通过回归分析的方法,分析讨论了Kostiakov二参数模型、三参数模型、Horton模型和Philip模型,对非充分供水条件下土壤控制阶段入渗过程的适用性。结果表明:Kostiak-ov二参数模型、三参数和Philip... 基于均质土壤的非充分供水入渗试验数据,通过回归分析的方法,分析讨论了Kostiakov二参数模型、三参数模型、Horton模型和Philip模型,对非充分供水条件下土壤控制阶段入渗过程的适用性。结果表明:Kostiak-ov二参数模型、三参数和Philip模型的显著性和相关性都较高;综合考虑Kostiakov三参数模型的显著性、相关性以及回归参数与实际入渗过程边界值的吻合性,认为用Kostiakov三参数模型描述土壤入渗能力控制阶段入渗特性效果最好。 展开更多

关键词 非充分供水 土壤入渗能力控制阶段 入渗模型 kostiakov三参数模型

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基于支持向量机的冻融土壤入渗参数预测 被引量：3

17

作者 李昊哲 樊贵盛 《人民黄河》 CAS 北大核心 2017年第9期141-144,148,共5页

以提高冻融条件下农田土壤灌溉水利用率为目的,基于汾河灌区冻融期内土壤入渗试验,运用支持向量机理论,建立了以冻融条件下土壤含水率、质地、容重、地温和灌溉水温为输入变量,Kostiakov入渗模型参数k、α为输出变量的支持向量机回归预... 以提高冻融条件下农田土壤灌溉水利用率为目的,基于汾河灌区冻融期内土壤入渗试验,运用支持向量机理论,建立了以冻融条件下土壤含水率、质地、容重、地温和灌溉水温为输入变量,Kostiakov入渗模型参数k、α为输出变量的支持向量机回归预测模型。预测模型误差分析表明:入渗系数k与入渗指数α的训练样本相对误差与检验样本相对误差都控制在10%以内,将k与α代入Kostiakov入渗模型得到的90 min累计入渗量I_(90)的相对误差平均值为5.81%。说明冻融土壤条件下,基于支持向量机理论的Kostiakov入渗模型参数的预测是可行的。 展开更多

关键词 支持向量机 冻融土壤 kostiakov入渗模型 土壤理化参数

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