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基于蒸渗仪群淮北平原冻融期裸土及麦田潜水蒸发规律研究
被引量:
6
1
作者
王振龙
杨秒
+4 位作者
吕海深
胡永胜
朱永华
顾南
王怡宁
《农业工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第13期129-137,共9页
为研究淮北平原冻融期潜水蒸发规律,采用五道沟水文实验站 38 套原状土蒸渗仪 1991 2018 年试验资料,采用非线性拟合方法,揭示了冻融期(12 2 月)砂姜黑土和黄潮土有无作物潜水蒸发变化规律。结果表明,淮北平原冻融期多表现为昼融夜冻现...
为研究淮北平原冻融期潜水蒸发规律,采用五道沟水文实验站 38 套原状土蒸渗仪 1991 2018 年试验资料,采用非线性拟合方法,揭示了冻融期(12 2 月)砂姜黑土和黄潮土有无作物潜水蒸发变化规律。结果表明,淮北平原冻融期多表现为昼融夜冻现象,砂姜黑土和黄潮土有无作物潜水蒸发均随埋深的增大呈先增后减趋势,在埋深 0.1~0.3 m区间出现最大值,且种植小麦潜水蒸发量比裸地小。裸地情景下高斯函数拟合最好,拟合优度 R2 均大于 0.9,其中砂姜黑土冻融期 12 2 月潜水蒸发量最大时埋深平均值在 0.08 m 左右,黄潮土在 0.29 m 左右。小麦生长情景下类高斯函数拟合最好,拟合优度 R2均大于 0.9,其中砂姜黑土冻融期潜水蒸发最大值对应的埋深为 0,潜水蒸发随埋深递减,而黄潮土对应的埋深在 0.23 m 左右,2 种土壤有作物时最大值对应的埋深均比裸地小。拟合的函数形式可直接用于冻融期旬潜水蒸发量的计算。
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关键词
冻
融
蒸发
地下水
淮北平原
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职称材料
冬小麦生育期潜水蒸发估算模型研究
被引量:
2
2
作者
许浒
王丽丽
+3 位作者
王一杰
周超
索梅芹
王健
《中国农村水利水电》
北大核心
2021年第9期102-105,111,共5页
潜水是作物生长可利用的水源之一。采用五道沟实验站1991年10月-2020年5月潜水蒸发和水文气象长系列实测资料,分析了冬小麦生育期不同埋深潜水(0-5 m)蒸发与水面蒸发、地表温度、空气绝对湿度和气温4个因素的变化趋势,计算了冬小麦各生...
潜水是作物生长可利用的水源之一。采用五道沟实验站1991年10月-2020年5月潜水蒸发和水文气象长系列实测资料,分析了冬小麦生育期不同埋深潜水(0-5 m)蒸发与水面蒸发、地表温度、空气绝对湿度和气温4个因素的变化趋势,计算了冬小麦各生育期地下水位不同埋深下潜水蒸发量分别与4个气象因子的比值(潜水蒸发系数),从而构建了潜水蒸发系数与埋深的函数关系。结果表明:基于4个气象因子的潜水蒸发系数与埋深的拟合关系,均表现为:出苗-分蘖期指数函数拟合效果最好,其他生育期二项式函数拟合效果最好,R2均达到0.89以上,拟合精度较高,可用于淮北地区黄潮土冬小麦生育期间潜水蒸发量的估算。
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关键词
冬小麦
潜水蒸发系数
气象因子
埋深
淮北地区
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职称材料
基于主成分分析和BP神经网络的五道沟水面蒸发计算研究
被引量:
8
3
作者
陆云燕
王振龙
+3 位作者
吕海深
刘竹梅
丁佳楠
黄一博
《水文》
CSCD
北大核心
2022年第1期35-39,共5页
针为探讨五道沟水面蒸发量与气象因子间的关系,准确估算该地区水面蒸发量,选取五道沟1991-2019年水面蒸发量以及气象因子实测资料,基于主成分法分析水面蒸发量的影响因素,并结合BP人工神经网络算法建立了水面蒸发计算模型。结果表明:主...
针为探讨五道沟水面蒸发量与气象因子间的关系,准确估算该地区水面蒸发量,选取五道沟1991-2019年水面蒸发量以及气象因子实测资料,基于主成分法分析水面蒸发量的影响因素,并结合BP人工神经网络算法建立了水面蒸发计算模型。结果表明:主成分分析提取了三个主成分,第一主成分为地表温度、饱和差、绝对湿度、平均气温以及水汽压力差的线性组合,第二主成分为相对湿度与太阳辐射的线性组合,第三主成分主要是风速的影响。BP神经网络模型输入层为3,模型输入维度低,且真实值与估算值的平均绝对误差(MAE)为0.18,均方根误差(RMSE)为0.25,均小于1。模型计算精度较高,可较好地用于计算水面蒸发实际值。
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关键词
气象因子
水面蒸发
主成分分析
BP神经网络
五道沟
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职称材料
基于水文气象要素的淮北平原夏玉米蒸散灰色模型研究
被引量:
3
4
作者
范月
李薇
+5 位作者
王振龙
吕海深
许莹莹
梅海鹏
胡永胜
王怡宁
《水文》
CSCD
北大核心
2020年第3期65-70,87,共7页
准确预测作物蒸散量对制定精准的灌溉制度和提高水分利用率至关重要。为进一步研究识别气象要素对作物蒸散的影响,本文采用五道沟水文实验站大型称重式蒸渗仪实测资料及气象资料,利用灰色关联法分析了玉米蒸散量与14个水文气象要素间的...
准确预测作物蒸散量对制定精准的灌溉制度和提高水分利用率至关重要。为进一步研究识别气象要素对作物蒸散的影响,本文采用五道沟水文实验站大型称重式蒸渗仪实测资料及气象资料,利用灰色关联法分析了玉米蒸散量与14个水文气象要素间的关联度,建立12个不同影响因素组合下的GM(1,n)逐日蒸散量预测模型。结果表明:淮北平原夏玉米蒸散量与各影响因素的灰色关联度从大到小排序依次为:水汽压力差>日最高气温>地温100cm>地温30cm>地温10cm>地温50cm>日平均气温>相对湿度>绝对湿度>叶面积指数>饱和差>日最低气温>日照时数>风速;不同影响因素组合下的建模结果表明输入要素个数为4~8时,模型预测精度均合格,后验差比值均小于0.45,小误差概率均大于0.8,可用于蒸散预测。采用GM(1,7)模型时,模型精度最高。
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关键词
蒸散
灰色关联分析
GM(1
N)模型
夏玉米
淮北平原
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职称材料
基于气象-生理的夏玉米作物系数及蒸散估算
被引量:
12
5
作者
王振龙
范月
+2 位作者
吕海深
许莹莹
董国强
《农业工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第11期141-148,共8页
准确估算作物系数对预测作物实际蒸散量和制定精准的灌溉计划至关重要。为反映作物逐日作物系数变化,综合考虑气象和生物因子对作物生长的共同影响,采用五道沟水文实验站大型蒸渗仪夏玉米实测蒸散及气象数据,基于地温及叶面积指数建立...
准确估算作物系数对预测作物实际蒸散量和制定精准的灌溉计划至关重要。为反映作物逐日作物系数变化,综合考虑气象和生物因子对作物生长的共同影响,采用五道沟水文实验站大型蒸渗仪夏玉米实测蒸散及气象数据,基于地温及叶面积指数建立了气象-生理双函数乘法模型,并结合梯度下降法对模型进行了精度优化。结果表明,在整个玉米生长期中,作物系数实测值和计算值平均绝对误差为0.12,均方根误差为0.15,相关性为0.91,蒸散量实测值与计算值平均绝对误差为1.0 mm/d,均方根误差为4.5 mm/d,相关性为0.75。该模型计算的全生育期蒸散量准确率(误差在2~3 mm/d以内)相比使用联合国粮农组织(FAO)推荐的作物系数计算所得准确率提高了3倍以上,可更精确用于作物系数及蒸散量计算。
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关键词
模型
蒸散
作物
梯度下降法
夏玉米
蒸渗仪
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职称材料
基于修正遗传算法的夏玉米作物系数及蒸散发估算
被引量:
3
6
作者
王振龙
刘竹梅
+3 位作者
吕海深
丁佳楠
陆云燕
王怡宁
《生态环境学报》
CSCD
北大核心
2021年第1期108-116,共9页
农田蒸散量是作物蒸腾量和土壤蒸发量的总和,准确估算农田蒸散量对制定合理的灌溉计划至关重要,进而对农作物的增产保收具有重要的意义。研究作物系数及蒸散量估算模型已成为一个热点科学问题。淮河流域是中国主要的农业生产基地,而夏...
农田蒸散量是作物蒸腾量和土壤蒸发量的总和,准确估算农田蒸散量对制定合理的灌溉计划至关重要,进而对农作物的增产保收具有重要的意义。研究作物系数及蒸散量估算模型已成为一个热点科学问题。淮河流域是中国主要的农业生产基地,而夏玉米是淮河流域最主要的粮食作物之一。为研究夏玉米全生育期蒸散估算模型,反映夏玉米逐日作物系数及蒸散量的变化,为当地的农业生产活动提供指导,采用五道沟水文实验站称重式蒸渗仪及气象要素实测数据,应用遗传算法,构建夏玉米全生育期单作物系数蒸散模型,得到其4个生长阶段的作物系数估算值。其中,参考作物蒸散量采用FAO PenmanMonteith公式计算;对估算误差较大的发育期,利用叶面积指数和发育期天数构建调整模型,对发育期作物系数进行数值修正,取得了较好的效果,并进一步估算蒸散量,最终得到遗传算法与多项式回归相结合的夏玉米蒸散估算模型。结果表明:全生育期内,修正后作物系数计算值与实际值的平均绝对误差为0.09,均方根误差为0.12,准确率(绝对误差<0.3)为96.2%;蒸散量计算值与实际值的平均绝对误差为0.89 mm·d^(-1),均方根误差为1.28 mm·d^(-1),准确率(绝对误差<4 mm·d^(-1))为100%;相比FAO推荐的作物系数模型,修正遗传算法模型作物系数和蒸散量的拟合准确率均明显提高,达到精度要求,该文修正遗传算法模型可用于夏玉米的蒸散估算。
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关键词
五道沟地区
遗传算法
修正模型
蒸散量
单作物系数法
蒸渗仪
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职称材料
题名
基于蒸渗仪群淮北平原冻融期裸土及麦田潜水蒸发规律研究
被引量:
6
1
作者
王振龙
杨秒
吕海深
胡永胜
朱永华
顾南
王怡宁
机构
安徽省
(
水利部
淮委
)
水利科学
研究院
水利
水资源
安徽省
重点
实验室
河海大学理学院
河海大学水文
水资源
学院
南京
水利科学
研究院
出处
《农业工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第13期129-137,共9页
基金
国家重点研发计划课题“湖沼系统生态需水核算及调控技术”(2017YFC0404504)
国家自然科学基金项目(41830752、41571015)
文摘
为研究淮北平原冻融期潜水蒸发规律,采用五道沟水文实验站 38 套原状土蒸渗仪 1991 2018 年试验资料,采用非线性拟合方法,揭示了冻融期(12 2 月)砂姜黑土和黄潮土有无作物潜水蒸发变化规律。结果表明,淮北平原冻融期多表现为昼融夜冻现象,砂姜黑土和黄潮土有无作物潜水蒸发均随埋深的增大呈先增后减趋势,在埋深 0.1~0.3 m区间出现最大值,且种植小麦潜水蒸发量比裸地小。裸地情景下高斯函数拟合最好,拟合优度 R2 均大于 0.9,其中砂姜黑土冻融期 12 2 月潜水蒸发量最大时埋深平均值在 0.08 m 左右,黄潮土在 0.29 m 左右。小麦生长情景下类高斯函数拟合最好,拟合优度 R2均大于 0.9,其中砂姜黑土冻融期潜水蒸发最大值对应的埋深为 0,潜水蒸发随埋深递减,而黄潮土对应的埋深在 0.23 m 左右,2 种土壤有作物时最大值对应的埋深均比裸地小。拟合的函数形式可直接用于冻融期旬潜水蒸发量的计算。
关键词
冻
融
蒸发
地下水
淮北平原
Keywords
freezing
thaw
evaporation
groundwater depth
Huaibei Plain
分类号
TV213.9 [水利工程—水文学及水资源]
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职称材料
题名
冬小麦生育期潜水蒸发估算模型研究
被引量:
2
2
作者
许浒
王丽丽
王一杰
周超
索梅芹
王健
机构
安徽省
(
水利部
淮委
)
水利科学
研究院
水利
水资源
安徽省
重点
实验室
安徽
淮海环保科技有限公司
安徽
淮河
水资源
科技有限公司
河北工程大学
出处
《中国农村水利水电》
北大核心
2021年第9期102-105,111,共5页
基金
国家自然科学基金重点项目(41830752)
河北省自然科学基金面上项目(D2019402235)
邯郸市科技局项目(1434201078-2)。
文摘
潜水是作物生长可利用的水源之一。采用五道沟实验站1991年10月-2020年5月潜水蒸发和水文气象长系列实测资料,分析了冬小麦生育期不同埋深潜水(0-5 m)蒸发与水面蒸发、地表温度、空气绝对湿度和气温4个因素的变化趋势,计算了冬小麦各生育期地下水位不同埋深下潜水蒸发量分别与4个气象因子的比值(潜水蒸发系数),从而构建了潜水蒸发系数与埋深的函数关系。结果表明:基于4个气象因子的潜水蒸发系数与埋深的拟合关系,均表现为:出苗-分蘖期指数函数拟合效果最好,其他生育期二项式函数拟合效果最好,R2均达到0.89以上,拟合精度较高,可用于淮北地区黄潮土冬小麦生育期间潜水蒸发量的估算。
关键词
冬小麦
潜水蒸发系数
气象因子
埋深
淮北地区
Keywords
winter wheat
submergence evaporation
meteorological factors
buried depth
Huaibei Area
分类号
TV213.9 [水利工程—水文学及水资源]
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职称材料
题名
基于主成分分析和BP神经网络的五道沟水面蒸发计算研究
被引量:
8
3
作者
陆云燕
王振龙
吕海深
刘竹梅
丁佳楠
黄一博
机构
河海大学
安徽省
(
水利部
淮委
)
水利科学
研究院
水利
水资源
安徽省
重点
实验室
佳木斯大学
出处
《水文》
CSCD
北大核心
2022年第1期35-39,共5页
基金
国家自然科学基金重点资助项目(41830752)。
文摘
针为探讨五道沟水面蒸发量与气象因子间的关系,准确估算该地区水面蒸发量,选取五道沟1991-2019年水面蒸发量以及气象因子实测资料,基于主成分法分析水面蒸发量的影响因素,并结合BP人工神经网络算法建立了水面蒸发计算模型。结果表明:主成分分析提取了三个主成分,第一主成分为地表温度、饱和差、绝对湿度、平均气温以及水汽压力差的线性组合,第二主成分为相对湿度与太阳辐射的线性组合,第三主成分主要是风速的影响。BP神经网络模型输入层为3,模型输入维度低,且真实值与估算值的平均绝对误差(MAE)为0.18,均方根误差(RMSE)为0.25,均小于1。模型计算精度较高,可较好地用于计算水面蒸发实际值。
关键词
气象因子
水面蒸发
主成分分析
BP神经网络
五道沟
Keywords
meteorological factors
water surface evaporation
principal component analysis
BP neural network
W udaogou
分类号
P332.2 [天文地球—水文科学]
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职称材料
题名
基于水文气象要素的淮北平原夏玉米蒸散灰色模型研究
被引量:
3
4
作者
范月
李薇
王振龙
吕海深
许莹莹
梅海鹏
胡永胜
王怡宁
机构
河海大学
水利部
信息中心(水文
水资源
监测预报中心)
安徽省
(
水利部
淮委
)
水利科学
研究院
水利
水资源
安徽省
重点
实验室
南京
水利科学
研究院
出处
《水文》
CSCD
北大核心
2020年第3期65-70,87,共7页
基金
国家重点研发计划课题“河湖沼系统生态需水保障技术体系及应用”(2017YFC0404504)。
文摘
准确预测作物蒸散量对制定精准的灌溉制度和提高水分利用率至关重要。为进一步研究识别气象要素对作物蒸散的影响,本文采用五道沟水文实验站大型称重式蒸渗仪实测资料及气象资料,利用灰色关联法分析了玉米蒸散量与14个水文气象要素间的关联度,建立12个不同影响因素组合下的GM(1,n)逐日蒸散量预测模型。结果表明:淮北平原夏玉米蒸散量与各影响因素的灰色关联度从大到小排序依次为:水汽压力差>日最高气温>地温100cm>地温30cm>地温10cm>地温50cm>日平均气温>相对湿度>绝对湿度>叶面积指数>饱和差>日最低气温>日照时数>风速;不同影响因素组合下的建模结果表明输入要素个数为4~8时,模型预测精度均合格,后验差比值均小于0.45,小误差概率均大于0.8,可用于蒸散预测。采用GM(1,7)模型时,模型精度最高。
关键词
蒸散
灰色关联分析
GM(1
N)模型
夏玉米
淮北平原
Keywords
evapotranspiration
grey correlation analysis
GM(1
n)model
summer corn
Huaibei Plain
分类号
S274 [农业科学—农业水土工程]
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职称材料
题名
基于气象-生理的夏玉米作物系数及蒸散估算
被引量:
12
5
作者
王振龙
范月
吕海深
许莹莹
董国强
机构
安徽省
(
水利部
淮委
)
水利科学
研究院
水利
水资源
安徽省
重点
实验室
河海大学理学院
河海大学水文
水资源
学院
出处
《农业工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第11期141-148,共8页
基金
国家重点研发计划课题(2017YFC0404504)。
文摘
准确估算作物系数对预测作物实际蒸散量和制定精准的灌溉计划至关重要。为反映作物逐日作物系数变化,综合考虑气象和生物因子对作物生长的共同影响,采用五道沟水文实验站大型蒸渗仪夏玉米实测蒸散及气象数据,基于地温及叶面积指数建立了气象-生理双函数乘法模型,并结合梯度下降法对模型进行了精度优化。结果表明,在整个玉米生长期中,作物系数实测值和计算值平均绝对误差为0.12,均方根误差为0.15,相关性为0.91,蒸散量实测值与计算值平均绝对误差为1.0 mm/d,均方根误差为4.5 mm/d,相关性为0.75。该模型计算的全生育期蒸散量准确率(误差在2~3 mm/d以内)相比使用联合国粮农组织(FAO)推荐的作物系数计算所得准确率提高了3倍以上,可更精确用于作物系数及蒸散量计算。
关键词
模型
蒸散
作物
梯度下降法
夏玉米
蒸渗仪
Keywords
models
evapotranspiration
crops
gradient descent
summer maize
lysimeter
分类号
S274 [农业科学—农业水土工程]
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职称材料
题名
基于修正遗传算法的夏玉米作物系数及蒸散发估算
被引量:
3
6
作者
王振龙
刘竹梅
吕海深
丁佳楠
陆云燕
王怡宁
机构
安徽省
(
水利部
淮委
)
水利科学
研究院
/
水利
水资源
安徽省
重点
实验室
/五道沟水文
水资源
实验
站
河海大学理学院
南京
水利科学
研究院
出处
《生态环境学报》
CSCD
北大核心
2021年第1期108-116,共9页
基金
国家自然科学基金重点项目(41830752)。
文摘
农田蒸散量是作物蒸腾量和土壤蒸发量的总和,准确估算农田蒸散量对制定合理的灌溉计划至关重要,进而对农作物的增产保收具有重要的意义。研究作物系数及蒸散量估算模型已成为一个热点科学问题。淮河流域是中国主要的农业生产基地,而夏玉米是淮河流域最主要的粮食作物之一。为研究夏玉米全生育期蒸散估算模型,反映夏玉米逐日作物系数及蒸散量的变化,为当地的农业生产活动提供指导,采用五道沟水文实验站称重式蒸渗仪及气象要素实测数据,应用遗传算法,构建夏玉米全生育期单作物系数蒸散模型,得到其4个生长阶段的作物系数估算值。其中,参考作物蒸散量采用FAO PenmanMonteith公式计算;对估算误差较大的发育期,利用叶面积指数和发育期天数构建调整模型,对发育期作物系数进行数值修正,取得了较好的效果,并进一步估算蒸散量,最终得到遗传算法与多项式回归相结合的夏玉米蒸散估算模型。结果表明:全生育期内,修正后作物系数计算值与实际值的平均绝对误差为0.09,均方根误差为0.12,准确率(绝对误差<0.3)为96.2%;蒸散量计算值与实际值的平均绝对误差为0.89 mm·d^(-1),均方根误差为1.28 mm·d^(-1),准确率(绝对误差<4 mm·d^(-1))为100%;相比FAO推荐的作物系数模型,修正遗传算法模型作物系数和蒸散量的拟合准确率均明显提高,达到精度要求,该文修正遗传算法模型可用于夏玉米的蒸散估算。
关键词
五道沟地区
遗传算法
修正模型
蒸散量
单作物系数法
蒸渗仪
Keywords
Wudaogou area
genetic algorithm
modified model
evapotranspiration
single crop coefficient method
lysimeter
分类号
S274 [农业科学—农业水土工程]
X16 [环境科学与工程—环境科学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于蒸渗仪群淮北平原冻融期裸土及麦田潜水蒸发规律研究
王振龙
杨秒
吕海深
胡永胜
朱永华
顾南
王怡宁
《农业工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
6
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职称材料
2
冬小麦生育期潜水蒸发估算模型研究
许浒
王丽丽
王一杰
周超
索梅芹
王健
《中国农村水利水电》
北大核心
2021
2
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职称材料
3
基于主成分分析和BP神经网络的五道沟水面蒸发计算研究
陆云燕
王振龙
吕海深
刘竹梅
丁佳楠
黄一博
《水文》
CSCD
北大核心
2022
8
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职称材料
4
基于水文气象要素的淮北平原夏玉米蒸散灰色模型研究
范月
李薇
王振龙
吕海深
许莹莹
梅海鹏
胡永胜
王怡宁
《水文》
CSCD
北大核心
2020
3
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职称材料
5
基于气象-生理的夏玉米作物系数及蒸散估算
王振龙
范月
吕海深
许莹莹
董国强
《农业工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
12
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职称材料
6
基于修正遗传算法的夏玉米作物系数及蒸散发估算
王振龙
刘竹梅
吕海深
丁佳楠
陆云燕
王怡宁
《生态环境学报》
CSCD
北大核心
2021
3
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职称材料
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