基于网络监测平台的农林间作耗水特征和灌溉制度

针对特定生态区的种植方式和作物对水分的需求差异,在大田生产条件下对农林复合系统的土壤水分动态、作物日耗水量和灌溉制度进行了试验研究。以新疆枣、棉间作为主要研究对象,利用频域反射法(FDR)土壤水分传感器实时监测农林复合系统下,不同间作带位置的根层土壤水分动态和耗水量。以农作物根层土壤的含水量变化为主要指标,分析间作作物的日耗水量,结合农林复合系统中根层土壤的水分饱灌点和补灌点,确定农林复合系统的最佳灌溉时间和灌溉量。通过实验分析,提出了基于网络平台的农田灌溉警报系统,对农田进行实时监控和管理,预测灌溉时间。结果表明提出的这种基于网络平台土壤墒情监测的灌溉制度方法,可以实时监测农田土壤的水分状况,为农田作物灌溉提供技术支持,对提高农田水分利用效率有着重要的理论意义和应用价值。     

云南省土壤墒情变化特征分析

分析云南省土壤墒情变化特征。利用2008-2012年云南省13个土壤墒情监测站的土壤重量含水量和日降水数据,分析其土壤墒情的时空变化特征。结果表明:滇东南和西北部的土壤墒情较高,而滇中的土壤墒情较低。不同深度的土壤含水量呈显著线性相关,且整体上表现为深度越深土壤含水量越大。土壤含水量与降水量大致呈正相关;土壤含水量最大值出现在6-10月,且基本上滞后降水最大月份1个月;土壤含水量最小值出现在1-4月。     

鲜食甜玉米需水规律及节水灌溉制度研究

[目的]研究鲜食甜玉米需水量、需水规律及节水灌溉制度,指导其科学合理灌溉.[方法]连续开展2 a鲜食甜玉米田间灌溉试验,以群众高产种植经验为试验处理,在试验小区内安装智墒和云智能气象站采集土壤墒情、气象数据.分析了甜玉米全生育期土壤水分动态变化规律;计算了甜玉米逐日需水量和作物系数,分析了其需水量规律;针对实际灌溉中存...     

汾河灌区农田土壤墒情变化规律分析

利用山西汾河灌区1993∽2002年各站点的土壤墒情实际观测资料,对该灌区主要作物生育期农田土壤墒情的时空变化规律进行分析;阐明了农田土壤墒情的季节变化大致可分为3个阶段,即：相对稳定阶段、严重失墒阶段和蓄墒阶段;农田土壤墒情的垂直变化明显表现出表层急变层、中间活跃层和底部相对稳定层3个层次。     

云南省土壤墒情监测系统的设计与实现

为准确获取云南省的土壤墒情,在分析传统墒情监测系统的基础上,设计了一种能够自动获取和处理多源土壤墒情数据且能不断提高数据精度的土壤墒情自动监测系统。系统利用温度-植被干旱指数(TDVI)对遥感影像进行反演,为不断改进反演算法,将反演结果与固定站点监测数据及其他相关数据进行了对比分析。以参数配置形式实现遥感影像自动下载、土壤墒情自动反演和旱情自动分析。结果表明,系统可以得到较高精度的土壤墒情数据,能够满足有关部门对于墒情监测的需要。     

基于VSWI法的云南省土壤水分反演研究

基于2008-2012年MODIS遥感数据和云南省23个土壤墒情站的土壤含水量数据,构建植被供水指数VSWI模型,开展云南省土壤水分反演研究。结果表明:(1)VSWI与土壤相对含水量呈负相关,VSWI与40 cm处土壤相对含水量相关性最为显著,与20 cm处土壤相对含水量显著性最差,且VSWI_N比VSWI_E更适合云南干旱监测。(2)VSWI_N能够准确的反映土壤水分的变化趋势,但其表现有一定的滞后性,大概滞后1个月左右,其中VSWI_N最大值出现在春季(3-5月),VSWI_N最小值出现在降水最多的夏季(7月或8月)。(3)2008-2012年云南省土壤墒情在时间上表现出波动降低的趋势,在季节上表现出夏秋两季高,冬春两季低的趋势,且夏季最高,春季最低的特征,在空间上表现出中部低,四周高的趋势。     

加强田间土壤水分管理 提高水利用效率

通过监测土壤墒情,严格按照墒情在关键时刻浇水;控制和减少灌水次数,以减少棵间蒸发;充分利用土壤水调节作用使灌溉水得到有效利用,以达到节水的目的。     

土壤墒情监测技术在灌溉水利用系数测算中的应用

土壤水分的精准获取对农田灌溉水有效利用系数测算至关重要。为进一步检测土壤墒情自动监测传感器的准确性,进行野外田间对比观测实验,采用烘干法与传感器测量数据对照,以检验设备的野外测量精度是否满足农田灌溉水有效利用系数测算的要求。结果表明:土壤墒情自动监测传感器相对误差均小于±10%,满足土壤自动监测和农田灌溉水有效利用系数测算的要求。调研北京市怀柔地区水资源及农业灌溉情况,选取了全区灌区内47个站点为测算样点,采用首尾测算法对被测区域内的农田灌溉水有效利用系数测算,结果分别为0.76和0.68。野外田间观测实验和实际的田间监测应用表明:选取的传感器设备对实际的野外田间应用适应性好、精度优于国标,且安装维护都十分简单方便。     

宝鸡市农田灌溉水利用系数测算分析

农田灌溉水利用系数是衡量农田灌溉水利用效率的重要指标,也是政府部门进行宏观决策的重要依据。综合考虑宝鸡市土壤类型、地形地貌、水源类型、灌区规模及作物种植结构等因素,从全市选取32处样点灌区,采用"首尾测算分析法",计算出宝鸡市2017年各类型灌区的灌溉水利用系数。计算结果为:宝鸡市2017年大型、中型、小型和纯井灌区的灌溉水利用系数分别为0.525 7、0.535 9、0.563 2和0.763 0。由不同规模灌区的年毛灌溉用水量与不同规模样点灌区的灌溉水利用系数加权平均,宝鸡市2017年农田灌溉水利用系数为0.578 0。计算成果对宝鸡市水资源规划利用具有指导意义。     

河南省农田灌溉水有效利用系数测算分析

农田灌溉水有效利用系数是国家实行最严格水资源管理"三条红线"考核指标之一。综合考虑河南省地形地貌、土壤类型、灌区管理水平、水源类型及作物种植结构等因素,2015年从全省选取112处样点灌区,采用"首尾测算分析法"得到样点灌区灌溉水有效利用系数在0.412~0.873范围内;分析得到不同规模与类型灌区灌溉水有效利用系数平均值,即大型灌区0.479、中型灌区0.482、小型灌区0.559和纯井灌区0.709;按不同规模与类型灌区年毛灌溉用水量加权平均,推算出河南省现状农田灌溉水有效利用系数为0.601。上述测算成果为有关部门进行水资源管理及研究制定相关政策提供参考依据。     

浅论灌区灌溉水利用系数

灌区灌溉水利用系数是衡量灌溉水利用程度的一个重要指标，对灌溉水利用系数的内涵和确定灌溉水利用系数的传统方法做了论述，分析了传统确定方法存在的问题和难点，提出了用作物净灌水定额、年度净灌溉用水总量以及灌区作物产量来推求灌溉水利用系数的简易方法，并对这些方法进行了讨论。     

基于区域回归水重复利用的理论灌溉水利用系数研究

灌溉水有效利用系数作为国民经济发展的一项重要的资源利用效率指标,也是实行最严格的水资源管理制度中用水效率控制红线的三项主要指标之一,国家提出了明确的阶段目标。通过以水量平衡法为主线,采用根据年度区域作物结构变化修正的"浮动定额"法计算了广东省1997-2011年间理论灌溉水利用系数,并以全省6个地理分区为单元,采用彭曼公式计算了历年灌溉需水量,并计算得到各年度灌溉回归水量。结果表明,期间广东省多年平均灌溉回归水利用系数为0.27,考虑灌溉回归水基础上的年度理论灌溉水利用系数值多年均值为0.56,年际间变化总体表现出灌溉水利用系数上升而回归水利用系数下降的趋势。比2005-2011年度的实测值年均高0.16,说明灌溉回归水的影响客观存在。研究对于计算区域理论灌溉水利用系数和灌溉回归水利用系数提供了新的途径。     

广西山丘坡地土壤墒情时空变异特征及时间稳定性分析

广西较多耕地属于山丘坡地,土壤非均质性和地形起伏造成了耕地墒情具有较强的时空变异性,给田间尺度的墒情监测和管理带来了极大的困难。以广西崇左60个试验小区2017年定期采集的TRIM管土壤墒情数据为研究对象,统计了其时间和空间维度的变异性,分析了土壤墒情时空变异性与相关因素的关系,研究了土壤墒情的时间稳定性。结果表明,广西山丘坡地年平均土壤含水量在0.10～0.60之间变化,与地形、土壤质地等因素有较大的关系;坡地空间平均土壤含水量随时间在0.21～0.30之间波动,且与降雨和蒸发等气象条件密切相关,9-11月有较大概率出现土壤水分胁迫。时间稳定性分析表明3-2号试验小区观测的土壤含水量可以较好地代表整个坡地的平均土壤墒情。研究结果表明,广西山丘坡地土壤墒情有强烈的时空变异特征,变异统计、相关性分析、时间稳定性分析等工具可以用于广西山丘坡地土壤墒情的变异性评价和观测点优选。     

基于SEBAL模型和环境卫星的区域蒸散发量及灌溉水利用系数估算研究

【目的】探索基于遥感技术建立准确快捷评估区域蒸散发量和灌溉水利用系数的方法。【方法】以河套灌区义长灌域为研究区,基于SEBAL(Surface Energy Balance Algorithm for Land)模型和较高时空分辨率的环境卫星影像,建立了SEBAL遥感蒸散发估算模型,并与降水量、灌水量和地下水位数据结合,计算了研究区的灌溉水利用系数。【结果】SEBAL模型反演的作物蒸散发量的平均绝对误差在5%以内;2013—2017年研究区灌溉水利用系数在0.427～0.572之间,平均值0.492,高于河套灌区的平均水平。人民支渠区的灌溉水利用系数在0.447～0.688之间,均值为0.516。研究区地下水补给量均值为52.13 mm,约占灌水量的3%～7%,忽略地下水补给量会对灌溉水利用系数准确计算带来0.03～0.08的误差。【结论】基于SEBAL遥感蒸散发模型快速测算了灌溉水利用系数,计算结果具有较好的精度和可信度。模型尺度差异性较小,在不同空间尺度的适用性较好。     

水量平衡原理在测算南方河网灌区灌溉水利用系数中的应用

灌溉水利用系数是反映农业用水效率的重要指标。根据南方河网灌区的实际,提出应用水量平衡原理,分析确定南方灌区的灌溉水利用系数的方法。是通过采用灌区已建水利工程和塘坝等水利设施供水统计资料,在确定作物灌溉定额的基础上,反推得出灌区的渠系水利用系数,最后分析确定灌区灌溉水利用系数,为南方灌区灌溉水利用系数测算分析提供借鉴或验证。     

我国不同分区灌溉水有效利用系数变化特征及其影响因素分析

灌溉水有效利用系数是反映农田用水效率水平的重要指标.依据各省(区、市)灌溉用水量统计信息,分析计算了我国不同分区的灌溉水有效利用系数的年际与空间变化特征.结果表明,华北地区是我国灌溉水有效利用系数最高的地区,西南地区最低,其他地区由高到低排序依次是东北、东南、西北和中部地区;同时结合各地区不同的气候条件、灌区类型、节水灌溉工程现状及灌溉管理水平分析了导致各地区之间以及区域内各省(区、市)之间灌溉水有效利用系数差异性的关键因素,从而为进一步采取针对性措施提升灌溉水有效利用系数提供参考.     

农业灌溉墒情量测技术分析

农田墒情是作物灌溉的重要条件,基于我国土壤含水量基本参数量测技术的现状,提出了灌溉墒情量测应用技术的研究理念和技术分析方法。     

多种植被指数与土壤墒情响应关系对比分析

土壤墒情是农业生产的重要参数,高效、精确地监测土壤墒情是保证农业生产安全的重要环节。在基于植被指数的土壤墒情监测方法中,如何根据地域和植物生育期的差异,选定最优的植被指数是问题的关键。利用2015年2-6月河南省中东部黄淮海平原冬小麦主产区的实测农田墒情数据和MODIS遥感数据,对归一化植被指数(NDVI)、增强型植被指数(EVI)、植被供水指数(VSWI)、温度植被干旱指数(TVDI)与土壤含水量进行相关性分析,对比不同植被指数对不同深度土壤含水量的响应,并分别建立四种植被指数与土壤墒情的回归模型,进行预测精度分析。结果表明:本研究中,TVDI与土壤墒情的相关性最好,预测精度最高;每一种指数皆与10～20 cm深度土壤墒情相关性最好,预测精度最高。因此,TVDI为最优响应指数,10～20 cm深度土壤为最优响应深度。     

基于物联网技术的农业精准化管控系统试验

为确定物联网技术在农业精准化管控中的作用,以设施黄瓜为试验作物,通过对比分析生长环境、土壤养分和病虫害预警等数据,讨论管控系统的管控准确性。试验结果表明,物联网技术在环境调控、土壤墒情监测、水肥一体化监测、病虫害预警方面,能有效发挥监测和调控作用,为农业生产提供数据支持。     

基于遥感的农业用水效率评价方法研究进展

遥感技术的发展为区域尺度蒸散发计算、作物分布识别及估产提供了一条有效途径,为基于遥感信息的灌区灌溉水利用效率及作物水分利用效率定量评价奠定了基础。回顾总结了遥感蒸散发模型、瞬时蒸散发升尺度方法、日蒸散发插值方法、作物分布识别方法及作物估产模型的研究进展,评述了遥感蒸散发及作物估产结果在灌区灌溉水利用效率及作物水分利用效率评价中的应用情况。提出了相关领域需要进一步研究的问题,包括适合非均匀下垫面特点且具有较强物理基础的灌区遥感蒸散发模型、日蒸散发插值中灌溉或降雨引起土壤含水量突变情况的处理、农田蒸散发中灌溉水有效消耗量的准确估算、能适应复杂种植结构并且适用于多年的作物分布遥感识别模型以及精度较高且可操作性强的遥感估产模型等。