内蒙古河套灌区葵花产业发展现状与高质量发展对策

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作者 李硕 郭志国 田艳丽 《北方经济》 2024年第5期51-54,共4页

内蒙古河套灌区是我国葵花的重要生产基地,葵花产业已成为当地特色优势产业,在推动乡村产业振兴,增加农户收入中发挥着积极作用。本文通过调研近几年河套灌区葵花产业发展状况,深入分析河套灌区葵花产业发展中存在的主要问题,并从建设... 内蒙古河套灌区是我国葵花的重要生产基地,葵花产业已成为当地特色优势产业,在推动乡村产业振兴,增加农户收入中发挥着积极作用。本文通过调研近几年河套灌区葵花产业发展状况,深入分析河套灌区葵花产业发展中存在的主要问题,并从建设标准化生产基地、提高葵花综合利用水平、提高农户组织化程度、强化品牌意识等方面提出建议,推进内蒙古河套灌区葵花产业高质量发展。 展开更多

关键词 河套灌区 葵花产业 特色产业 高质量发展

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内蒙古河套灌区土壤盐分多源多指数估算模型 被引量：3

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作者 王欢 李瑞平 +2 位作者 张寅 李正中 魏美玲 《灌溉排水学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第10期122-128,共7页

【目的】探究河套灌区乌拉特灌域土壤盐分遥感反演的最优方法。【方法】针对单一数据源、单一指数、单一算法对土壤盐分反演精度不高的问题,分别以光谱指数、极化组合指数为建模因子,利用偏最小二乘回归(PLSR)、自适应增强回归(AdaBoost... 【目的】探究河套灌区乌拉特灌域土壤盐分遥感反演的最优方法。【方法】针对单一数据源、单一指数、单一算法对土壤盐分反演精度不高的问题,分别以光谱指数、极化组合指数为建模因子,利用偏最小二乘回归(PLSR)、自适应增强回归(AdaBoost)、随机森林回归(RF)3种算法构建土壤盐分反演模型,筛选出最优的土壤盐分反演模型,并监测了2019—2021年10月乌拉特灌域土壤盐分的时空分布。【结果】对于PLSR和AdaBoost模型,光谱指数的预测效果优于极化组合指数,对于RF模型,极化组合指数的预测效果优于光谱指数。PLSR模型在反演10 cm深度处的土壤盐分时,光谱指数的反演效果最优,决定系数为0.70;AdaBoost模型在反演2cm深度处的土壤盐分时,光谱指数反演效果最优,决定系数为0.74;RF模型在反演2cm深度处的土壤盐分时,极化组合指数的反演效果最优,决定系数为0.64。乌拉特灌域土壤盐渍化程度较重的区域主要位于灌域东南部,而西北部和中部盐渍化程度较轻。【结论】应用AdaBoost算法并结合改进的光谱指数有望提升河套灌区乌拉特灌域表层土壤盐分的反演精度。 展开更多

关键词 哨兵遥感数据 土壤盐分 光谱指数 极化组合指数 机器学习

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内蒙古河套灌区实行统一管理的做法及成效 被引量：3

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作者 李根东 关丽罡 《中国水利》 2021年第17期35-37,共3页

为提高灌区管理水平和效率,内蒙古河套灌区加大管理体制改革,通过建立统一的管理体制机制、统一的事权分级体系、统一的信息化管理系统、统一的激励奖惩制度,理顺了管理体制,建立起了高效科学的运行机制,实现了灌区工程建设管理的标准... 为提高灌区管理水平和效率,内蒙古河套灌区加大管理体制改革,通过建立统一的管理体制机制、统一的事权分级体系、统一的信息化管理系统、统一的激励奖惩制度,理顺了管理体制,建立起了高效科学的运行机制,实现了灌区工程建设管理的标准化规范化,提升了管理能力,促进了水资源优化配置、高效利用和有效保护,专业机构的引入也带动了灌区科学健康发展。 展开更多

关键词 内蒙古河套灌区 统一管理 成效

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内蒙古河套灌区灌排体系现状及污染变化规律 被引量：3

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作者 丁夏平 王瑞 《水利科学与寒区工程》 2022年第5期51-54,共4页

从灌区渠系工程、总排干水利设施、总排干水质、各排干水质等方面出发,研究了内蒙古河套灌区的灌排体系现状和污染变化规律,分析了灌区存在主要问题。研究表明:河套灌区骨干排水沟道塌坡淤积严重,建筑物老化失修,排水不畅;随着灌区内经... 从灌区渠系工程、总排干水利设施、总排干水质、各排干水质等方面出发,研究了内蒙古河套灌区的灌排体系现状和污染变化规律,分析了灌区存在主要问题。研究表明:河套灌区骨干排水沟道塌坡淤积严重,建筑物老化失修,排水不畅;随着灌区内经济发展,灌区污染日渐加重,排水沟成了灌区主要排污通道,排干水质较差,距离水质目标仍有一定的差距;灌区内水生态环境十分脆弱。研究可为灌区的科学管理和相关规划决策提供参考。 展开更多

关键词 河套灌区 灌排体系 污染变化 水质

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内蒙古河套灌区丰济干渠整治工程效益分析

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作者 徐胜利 《当代农机》 2023年第3期53-54,共2页

对比分析了内蒙古河套灌区丰济干渠整治工程实施前后工程运行状况,论证了该项目在灌区灌溉与工程管理工作中所体现出来的效益以及工程基础设施建设对水利各项工作的可持续发展所起的重要保障作用。

关键词 丰济干渠 工程 整治 效益

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粮食产业高质量发展背景下河套灌区农户优质小麦种植积极性研究

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作者 祝美惠 田艳丽 +1 位作者 郭志国 樊智伟 《南方农业》 2024年第16期34-37,共4页

促进优质小麦产业高质量发展,是新发展格局下保障粮食安全的要求。只有粮食生产高质量发展,国家发展才能更平稳、更有底气。近年来,我国国内优质小麦供给短缺,小麦进口量大幅增加。在保障粮食安全的背景下,为减轻我国对进口优质小麦的依... 促进优质小麦产业高质量发展,是新发展格局下保障粮食安全的要求。只有粮食生产高质量发展,国家发展才能更平稳、更有底气。近年来,我国国内优质小麦供给短缺,小麦进口量大幅增加。在保障粮食安全的背景下,为减轻我国对进口优质小麦的依赖,从农户视角出发,基于内蒙古河套灌区农户调研数据,运用有序多分类Logistic回归模型,从农户禀赋、耕地种植因素和主体认知等方面,分析影响农户优质小麦种植积极性的因素。结果表明,被调查农户优质小麦种植积极性较弱,小麦种植收入、成本控制满意度和农业补贴类型了解情况对种植积极性有显著正向影响。基于结论提出推动规模经营,延伸“天赋河套”品牌优势;细化优质小麦种植补贴政策;提高地力,完善基础设施建设等建议。 展开更多

关键词 高质量发展 优质小麦 种植积极性 影响因素 河套灌区

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河套灌区农业高效节水与面源污染防控技术 被引量：2

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作者 张宝忠 闫晋阳 +5 位作者 张彦群 陈皓锐 刘凌 刘怀宇 陈鹤 莫彦 《水利发展研究》 2024年第5期1-7,共7页

针对河套灌区水资源短缺、农业面源污染严重等问题,从不同空间尺度和治理环节入手开展灌区农业高效节水与面源污染源头防控技术研究。研发了针对污染源头的农田水肥盐药调控管理技术模式(包括除草剂残留研究与用量推荐、土壤水氮盐和作... 针对河套灌区水资源短缺、农业面源污染严重等问题,从不同空间尺度和治理环节入手开展灌区农业高效节水与面源污染源头防控技术研究。研发了针对污染源头的农田水肥盐药调控管理技术模式(包括除草剂残留研究与用量推荐、土壤水氮盐和作物生长对水肥管理的响应、减量膜上秋浇技术及次生盐渍化土壤微生物改良技术)、针对农田排水的富氧生态沟渠截污净化技术模式和区域尺度的面源污染空间解析识别技术,并集成构建了贯穿源头控污—过程削污—区域查污—系统调污的高效节水型农业面源污染防控技术体系。基于现状研究和新发展理念提出了河套灌区水土资源领域研究的几点认识,相关成果为河套灌区高质量发展提供了重要支撑,对同类型灌区具有重要借鉴意义。 展开更多

关键词 面源污染 源头 节水减排 排沟 综合防控

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河套灌区国管水利工程保护与管理问题分析及对策建议 被引量：6

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作者 闫晋阳 马向阳 王晨霞 《中国水利》 2021年第15期58-59,共2页

一、河套灌区国管水利工程概况内蒙古河套灌区处于黄河内蒙古段北岸的“几”字弯上,是全国三个特大型灌区之一,也是亚洲最大“一首制”自流引水灌区。灌溉取水从黄河三盛公水利枢纽拦河闸实行自流引水,由总干渠、13条干渠、48条分干渠、... 一、河套灌区国管水利工程概况内蒙古河套灌区处于黄河内蒙古段北岸的“几”字弯上,是全国三个特大型灌区之一,也是亚洲最大“一首制”自流引水灌区。灌溉取水从黄河三盛公水利枢纽拦河闸实行自流引水,由总干渠、13条干渠、48条分干渠、339条支渠和85522条斗、农、毛渠等七级渠道输配供水至田间地头及湖泊湿地,再由17322条斗、农、毛沟和346条支沟、64条分干沟、12条干沟、总排干沟等七级排水沟道汇入乌梁素海承泄区进行调蓄净化,最后退入黄河。 展开更多

关键词 河套灌区 国管水利工程 保护与管理 对策

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内蒙古乌梁素海水质改善措施及成效 被引量：4

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作者 关丽罡 赵天祺 崔晓东 《水科学与工程技术》 2021年第5期10-13,共4页

从乌梁素海现状水环境问题出发,总结了近年来通过生态补水措施提升湖区水质的成效及问题,运用MIKE模型定量分析了生态补水对湖区水质改善的效果,并预测了持续生态补水条件下乌梁素海水质变化趋势。主要结论如下:通过河套灌区的灌排沟渠... 从乌梁素海现状水环境问题出发,总结了近年来通过生态补水措施提升湖区水质的成效及问题,运用MIKE模型定量分析了生态补水对湖区水质改善的效果,并预测了持续生态补水条件下乌梁素海水质变化趋势。主要结论如下:通过河套灌区的灌排沟渠进行生态补水,对改善乌梁素海水环境起到了重要作用,流域内污染综合治理措施对提升湖区水质更加有效;两项措施同步实施可使乌梁素海湖区水环境持续向好。 展开更多

关键词 干旱区 浅水湖泊 水质改善措施 乌梁素海

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河套灌区出让水权对天然植被影响研究 被引量：3

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作者 常布辉 李根东 +3 位作者 苏小飞 王会永 王艳明 温乐 《人民黄河》 CAS 北大核心 2023年第8期6-11,15,共7页

为深入研究河套灌区通过节水改造进行水权交易对灌区生态环境的影响,利用遥感和实测数据相结合的方法,探究沈乌灌域节水改造前后归一化植被指数NDVI与地下水埋深之间的关系,确定沈乌灌域地下水埋深不宜超过3.4 m。同时,基于MIKE SHE模... 为深入研究河套灌区通过节水改造进行水权交易对灌区生态环境的影响,利用遥感和实测数据相结合的方法,探究沈乌灌域节水改造前后归一化植被指数NDVI与地下水埋深之间的关系,确定沈乌灌域地下水埋深不宜超过3.4 m。同时,基于MIKE SHE模型平台构建沈乌灌域分布式水循环模型,利用地下水观测井数据、地下水流场和排水沟监测流量完成参数率定和验证。利用模型对现状总引水量3.06亿m^(3)情况下的地下水埋深进行预测,预测结果表明,到2025年将有50%的区域地下水埋深超过3.4 m,到2030年将有78%的区域地下水埋深超过3.4 m。结合地下水埋深与NDVI之间的关系,可以推断沈乌灌域植被生长状况将受到严重影响,应针对现状取水提出生态补水方案。 展开更多

关键词 MIKE SHE 生态环境约束 水权交易 沈乌灌域 河套灌区

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河套灌区农业水价综合改革经验及建议 被引量：3

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作者 王艳华 吕望 +3 位作者 郭苑 罗玉丽 闫晋阳 周龙伟 《水利发展研究》 2023年第8期54-58,共5页

农业水价综合改革是农业节水的“牛鼻子”,是拓宽灌区建设运维资金筹措渠道的关键抓手。近年来,河套灌区立足灌区实际,认真贯彻落实党中央、国务院关于推进农业水价综合改革的决策部署,各项改革工作扎实推进,为保障农田水利工程良性运... 农业水价综合改革是农业节水的“牛鼻子”,是拓宽灌区建设运维资金筹措渠道的关键抓手。近年来,河套灌区立足灌区实际,认真贯彻落实党中央、国务院关于推进农业水价综合改革的决策部署,各项改革工作扎实推进,为保障农田水利工程良性运行、促进农业节水和农业可持续发展,实现国家粮食安全和水安全战略提供了有力支撑。文章系统总结了河套灌区农业水价综合改革工作的主要做法以及取得的成效,分析了改革过程中存在的问题,并提出对策建议,以期为下一步深入推进农业水价综合改革、推进现代化灌区建设提供参考和借鉴。 展开更多

关键词 农业水价综合改革 农业节水 河套灌区

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河套灌区地下水埋深与土壤盐分对增强型植被指数的联合影响 被引量：4

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作者 马小茗 李瑞平 +3 位作者 李鑫磊 潘红梅 王向东 李玉敏 《干旱地区农业研究》 CSCD 北大核心 2023年第3期134-141,165,共9页

为研究干旱半干旱地区地下水埋深与土壤盐分对作物生长的联合影响,以河套灌区解放闸灌域主要种植作物(小麦、玉米、葵花)为研究对象,利用遥感影像提取增强型植被指数,野外试验获取0~20、0~40 cm土层土壤含盐量及地下水埋深数据,构建双... 为研究干旱半干旱地区地下水埋深与土壤盐分对作物生长的联合影响,以河套灌区解放闸灌域主要种植作物(小麦、玉米、葵花)为研究对象,利用遥感影像提取增强型植被指数,野外试验获取0~20、0~40 cm土层土壤含盐量及地下水埋深数据,构建双因素坐标系确定地下水埋深和土壤含盐量对植被指数的联合响应,统计得出适宜作物生长的土壤含盐量及地下水埋深范围,研究结果表明:(1)5—6月小麦生长地下水埋深最适宜的范围分别为0.99~2.01、1.03~1.54 m,其对应的土壤含盐量分别为1.00~1.30、1.53~2.02 g·kg^(-1);(2)6—8月玉米生长地下水埋深最适宜的范围分别为1.56~1.80、1.82~2.00、1.43~2.31 m;其对应的土壤含盐量分别为1.24~1.68、1.25~1.55、0.98~1.40 g·kg^(-1);(3)7—8月葵花生长地下水埋深最适宜的范围分别为0.75~1.70、1.20~1.61 m,其对应的土壤含盐量分别为1.46~1.70、5.55~5.84 g·kg^(-1)。 展开更多

关键词 地下水埋深 土壤盐渍化 增强型植被指数 作物生长 河套灌区

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基于植被指数研究适宜河套灌区作物生长的地下水范围及阈值 被引量：4

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作者 马小茗 李瑞平 +5 位作者 闫志远 李鑫磊 李正中 潘红梅 王向东 李玉敏 《灌溉排水学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第11期6-13,共8页

【目的】探讨地下水埋深及矿化度对作物生长的影响,分析适宜作物生长的地下水埋深和地下水矿化度范围及阈值。【方法】以河套灌区解放闸灌域为研究对象,利用决策树分类法提取解放闸灌域的作物种植结构。采用克里金插值法对地下水埋深进... 【目的】探讨地下水埋深及矿化度对作物生长的影响,分析适宜作物生长的地下水埋深和地下水矿化度范围及阈值。【方法】以河套灌区解放闸灌域为研究对象,利用决策树分类法提取解放闸灌域的作物种植结构。采用克里金插值法对地下水埋深进行区域化插值,对同一深度地下水对应的NDVI求取平均值并绘制曲线图;利用采样点处地下水矿化度与其对应的NDVI绘制散点图,综合分析得出适宜河套灌区解放闸灌域作物生长的地下水埋深范围与矿化度阈值。【结果】①研究区内玉米在拔节期、抽穗期以及灌浆期内适宜生长的地下水埋深范围分别为1.2~1.7、1.3~1.8 m和1.3~1.8 m;小麦在拔节期、抽穗期以及灌浆期内适宜生长的地下水埋深范围分别为1.1~1.6、1.1~1.6 m和1.2~1.7 m;适宜葵花现蕾期与灌浆期生长的地下水埋深范围分别为1.1~1.6 m和1.2~1.7 m。②研究区内适宜作物生长的地下水矿化度阈值为5.0 g/L;TDS≤3.0 g/L的地下水矿化度最适宜作物生长;3.0<TDS≤5.0 g/L较适宜作物生长;TDS>5.0 g/L基本不适宜作物生长。【结论】地下水埋深过深或过浅以及地下水矿化度过大均会限制作物生长发育,只有适宜的地下水埋深和矿化度才有利于作物生长发育,应通过控制灌水量及灌溉水矿化度将地下水埋深及矿化度控制在适宜作物生长的范围内,减小地下水对作物生长的负面效应。 展开更多

关键词 NDVI 作物生长 河套灌区 地下水埋深 地下水矿化度

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层状土条件下土渠渗漏数值模拟及其多因子数学模型

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作者 苏佩东 徐阳 +5 位作者 张彦杰 韩旭东 陈爱萍 朱焱 王修贵 刘金生 《节水灌溉》 北大核心 2025年第4期44-52,60,共10页

准确计算土渠渗漏量对灌区的输水效率测算和灌区管理具有重要意义。为提出准确高效的渠道渗漏评估方法,以河套灌区义长灌域为研究区,建立土渠二维入渗的数值模型,采用渠道渗漏试验数据对其率定验证,进一步探究渠道水深h、底宽b、边坡系... 准确计算土渠渗漏量对灌区的输水效率测算和灌区管理具有重要意义。为提出准确高效的渠道渗漏评估方法,以河套灌区义长灌域为研究区,建立土渠二维入渗的数值模型,采用渠道渗漏试验数据对其率定验证,进一步探究渠道水深h、底宽b、边坡系数m、分层土壤饱和水力传导度k_(s1)、k_(s2)、k_(s3)对渠道土壤水分入渗过程的影响规律,以Kostiakov-Lewis模型为基础模型,采用多元线性回归建立基于入渗参数的多因子数学模型。结果表明:数值模型模拟R^(2)均在0.928以上、RMAE、RMSE分别小于14.57%、0.048 cm^(3)/(cm·s),模型可以用于模拟渠道土壤水分入渗过程。各因素对渠道稳渗速率的影响程度依次为:k_(s1)>h>k_(s2)>k_(s3)>b(m不显著)。建立的土渠二维入渗多因子数学模型R^(2)在0.87以上,均值为0.96,RMSE、RMAE、ME均值分别为0.05 cm^(3)/(cm·s)、14.13%、0.027 cm^(3)/(cm·s),评价指标结果较好,模拟值与预测值较吻合,模型可行。研究量化了各影响因素对渠道稳渗速率的影响,发现紧邻渠床土层和水深对渠道渗漏影响显著,所建立的土渠渗漏实用公式能够准确高效地用于分层土壤条件下各级渠道渗漏量计算。 展开更多

关键词 土渠 渠道渗漏 层状土壤 入渗参数 数值模拟 多因子数学模型

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寒区渠道接缝材料耐老化性能及技术指标研究

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作者 胡佳雯 何武全 +2 位作者 裴文武 吉仁古日巴 张慧莉 《水利与建筑工程学报》 2025年第1期185-191,共7页

为提高渠道接缝材料寿命,将原渠道接缝材料配方进行优化并对其耐久性进行试验研究。以光反射材料超细白云母、纳米二氧化钛、紫外线吸收剂所占百分比为变量,采用三因素三水平正交试验确定最佳配比。试验表明:4%光反射材料超细白云母、5... 为提高渠道接缝材料寿命,将原渠道接缝材料配方进行优化并对其耐久性进行试验研究。以光反射材料超细白云母、纳米二氧化钛、紫外线吸收剂所占百分比为变量,采用三因素三水平正交试验确定最佳配比。试验表明:4%光反射材料超细白云母、5%纳米金红石型二氧化钛和0.3%紫外线吸收剂UV-327的配方呈现出最优的综合性能。结合紫外线老化寿命分析,可将我国严寒地区接缝材料的耐老化技术指标确定为:经酸、碱侵蚀后,拉伸强度保持率≥90%,断裂伸长率保持率≥90%,弹性恢复率保持率≥90%;经紫外线老化试验1500 h后,拉伸强度保持率≥95%,断裂伸长率保持率≥95%,弹性恢复率保持率≥95%。三种原料虽对新型接缝材料耐酸、耐碱性能无显著影响,但显著提升了其耐紫外线老化性能。 展开更多

关键词 新型接缝材料 耐酸性能 耐碱性能 耐紫外线老化性能 耐候性技术指标

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灌区衬砌工程防盐效果遥感评估方法研究

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作者 王敬浪 庞治国 +2 位作者 江威 李根东 张晓红 《灌溉排水学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期138-144,共7页

【目的】河套灌区实施了一系列的渠道工程措施来保护渠道,防止渠道渗水,抑制土壤盐渍化,但缺少针对灌区衬砌工程防盐效果的评估研究。本文旨在探究利用卫星遥感技术开展河套灌区渠道衬砌工程防盐效果评估。【方法】收集多时相的Landsat... 【目的】河套灌区实施了一系列的渠道工程措施来保护渠道,防止渠道渗水,抑制土壤盐渍化,但缺少针对灌区衬砌工程防盐效果的评估研究。本文旨在探究利用卫星遥感技术开展河套灌区渠道衬砌工程防盐效果评估。【方法】收集多时相的Landsat8多光谱卫星遥感影像,采用ISODATA聚类方法自动提取河套灌区内的盐碱地,然后利用空间分析方法生成渠道两侧宽度为d的缓冲区,统计缓冲区内盐碱地面积S,构建盐碱地密度指标φ,得到φ-d关系曲线。【结果】衬砌后的渠道两侧盐碱地面积显著下降,盐碱地面积分布曲线呈阶梯状特征。2013—2016年间,衬砌后的渠道两侧500 m范围内盐碱地面积下降最低49.63%,最高86.81%;1000 m范围内盐碱地面积下降最低47.95%,最高95.06%;1500 m范围内,盐碱地面积下降幅度最低54.56%,最高95.68%。土壤质地会影响盐碱地的面积变化,土壤黏粒较低的区域,盐碱地的面积减少更快。【结论】①卫星遥感技术对大范围渠道工程防盐效果开展评估是可行的。②盐碱地的空间分布模式在渠道衬砌后发生变化,由均匀分布转变为聚集性分布。③渠道衬砌工程有效地抑制了盐碱地两侧的土壤盐碱化过程。④土壤质地间接影响工程衬砌的治理效果,土壤黏粒较低的区域,衬砌工程的治理效果越明显。 展开更多

关键词 灌区 渠道衬砌 遥感 盐碱地

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磴口县棉花生产关键技术及棉花产业发展的思考

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作者 贾秀婷 孟庆喜 +7 位作者 杨俊霞 尚学燕 沈秋云 阿拉塔 渊瑞霞 蔺永生 贾瑞铭 陈立宇 《现代农业》 2022年第5期49-51,共3页

磴口县作为国家棉花产业技术体系内蒙古棉花综合试验站的示范基地,为了优化经济作物品种品质,加快特色经济作物的发展和国家后备棉区的拓展与建设,调整产业结构,优化农作物布局,积极开展引种棉花试验,并对棉花种植技术进行了探讨研究,... 磴口县作为国家棉花产业技术体系内蒙古棉花综合试验站的示范基地,为了优化经济作物品种品质,加快特色经济作物的发展和国家后备棉区的拓展与建设,调整产业结构,优化农作物布局,积极开展引种棉花试验,并对棉花种植技术进行了探讨研究,以分析巴彦淖尔市磴口县未来棉花发展趋势。 展开更多

关键词 磴口县 棉花 产业发展

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基于机器学习和SHAP算法的农业用水量预测模型构建 被引量：1

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作者 昝子懿 岳卫峰 +5 位作者 赵航正 曹倡铭 胡竞丹 胡立堂 徐洋 陈爱萍 《节水灌溉》 北大核心 2024年第12期102-110,共9页

农业用水预测是区域水资源规划中的关键环节,对于实现水资源合理开发,保障粮食安全具有重要的指导意义。然而,现有农业用水预测模型普遍存在输入参数冗余、模型精度不够等问题,不利于有效地进行水资源管理和优化决策。因此,选择内蒙河... 农业用水预测是区域水资源规划中的关键环节,对于实现水资源合理开发,保障粮食安全具有重要的指导意义。然而,现有农业用水预测模型普遍存在输入参数冗余、模型精度不够等问题,不利于有效地进行水资源管理和优化决策。因此,选择内蒙河套灌区作为研究对象,首先对灌区农业用水量相关驱动因子进行主成分分析(Principal Components Analysis,简称PCA),筛选出影响灌区农业用水量的关键因子;其次构建多种基于机器学习的农业用水预测模型;最后,利用Shapley加法解释方法(SHapley Additive exPlanations,SHAP)验证最优模型应用的合理性,并深入挖掘各特征值对农业用水量的贡献影响。结果表明:多层感知器神经网络(MLP)机器学习模型可以有效的预测农业用水量,其R2评价指标为0.84,相较于其他五种不同机器学习模型(最小绝对收缩和选择算子回归Lasso、岭回归Ridge、决策树DT、随机森林RF、极限梯度提升XGboost),该模型预测结果较好。采用SHAP值法对MLP机器学习模型中的输入参数进行量化分析,发现第一产业总产值与粮食产量有较高的绝对平均SHAP值,而在不同灌域中SHAP值贡献大小略有差异。构建农业用水量预测筛选模型可以准确预测农业用水量,从而实现灌区农业精准灌溉并提高水资源利用效率,对于缓解未来河套灌区水资源供需矛盾具有重要的实际意义。 展开更多

关键词 农业用水量 机器学习 用水量预测 SHAP 河套灌区

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遥感蒸散发驱动HYDRUS-RS模型模拟剖面土壤含水率

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作者 张二东 林人财 +3 位作者 刘行刚 魏征 张宝忠 陈鹤 《灌溉排水学报》 CAS CSCD 2024年第9期25-32,112,共9页

【目的】提出一种物理机制明确、具有区域尺度模拟潜力且模拟精度较高的剖面土壤体积含水率(土壤含水率)模拟模型,评估北京大兴区夏玉米生育期不同土层土壤含水率模拟精度。【方法】利用MODIS数据和地表能量平衡系统(SEBS)模型反演大兴... 【目的】提出一种物理机制明确、具有区域尺度模拟潜力且模拟精度较高的剖面土壤体积含水率(土壤含水率)模拟模型,评估北京大兴区夏玉米生育期不同土层土壤含水率模拟精度。【方法】利用MODIS数据和地表能量平衡系统(SEBS)模型反演大兴区蒸散发(ET),将其拆分为土壤蒸发(E)和植株蒸腾(T),驱动HYDRUS-1D模型中的源汇项,基于地理信息系统(GIS)平台构建HYDRUS-RS模型模拟剖面土壤含水率,并在2018年夏玉米生育期得到验证。【结果】SEBS模型中的R_n模拟效果最好,决定系数(R2)、偏差(Bias)、均方根误差(RMSE)分别为0.81、11W/m2、54.8W/m2;2018年大兴区夏玉米生育期逐日ET主要介于3~6mm/d,土壤含水率监测样点的ET不尽相同,但变化规律相似;在夏玉米生育期,HYDRUS-RS模型模拟的40~60cm土壤含水率精度最高,Bias为0.2%,RMSE为2.1%,R2为0.80。【结论】HYDRUS-RS模型物理机制明确、具有区域尺度模拟潜力,40~60cm土层土壤含水率模拟精度最高。 展开更多

关键词 蒸散发 土壤含水率 地表能量平衡系统模型 大兴区 夏玉米

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夏玉米不同生育期附加阻尼的变化特征及参数化方案

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作者 王凤静 王净 +3 位作者 魏征 蔡甲冰 张宝忠 韩聪颖 《灌溉排水学报》 CAS CSCD 2024年第10期21-29,共9页

目前关于附加阻尼(kB^(-1))的研究中,任何一种参数化方案都不适用于所有植被结构类型的下垫面,因此对于生长过程中结构差异显著的植被需要分阶段研究。[目的]本文旨在分析夏玉米4个生育期kB-1的日变化和月变化规律,探究各个生育期kB^(-1... 目前关于附加阻尼(kB^(-1))的研究中,任何一种参数化方案都不适用于所有植被结构类型的下垫面,因此对于生长过程中结构差异显著的植被需要分阶段研究。[目的]本文旨在分析夏玉米4个生育期kB-1的日变化和月变化规律,探究各个生育期kB^(-1)最佳参数化方案。[方法]基于2012年6-9月US-Tw2站点的通量、气象数据以及MODIS数据,利用莫宁奥布霍夫相似理论推算kB^(-1),并将9种参数化方案在苗期、拔节期、穗期、成熟期估算的kB^(-1)和感热通量与观测值进行对比。[结果]4个生育期中的kB^(-1)均呈早晚小、中午大的日变化规律,且其月均值也随着粗糙度的增大呈递增趋势。对比9种参数化方案得出,苗期最接近kB^(-1)观测值的方案为K07,拔节期、穗期和成熟期为K89,均方根误差(RMSE)分别为1.34、2.41、2.79、1.55;苗期、拔节期、穗期、成熟期最接近感热通量观测值的方案分别为K07、S58、S01、K89,均方根误差(RMSE)分别为33.39、46.98、65.97、36.46 W/m^(2)。[结论]生育前期粗糙度雷诺数(Re*)的参数化方案更接近观测值,而在生育后期考虑植被结构、地气温差(Ts-Ta)的参数化方案更为准确。苗期、拔节期、穗期、成熟期估算感热通量的最佳参数化方案分别为K07、S58、S01、K89。 展开更多

关键词 kB^(-1) 参数化方案 感热通量 生育期 玉米

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