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相似文献
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1.
地下滴灌土壤水运动和溶质运移数学模型的应用   总被引:18,自引:7,他引:11  
利用建立的地埋点源土壤水运动和溶质运移数学模型描述地下滴灌条件下土壤水、肥运动的分布规律,将土壤质地结构、滴头出流量、滴头埋深和单次灌水历时等因素对土壤水分布的影响进行模拟分析。结果表明,在确定的土壤质地条件下,滴头出流量和埋深是影响地下滴灌系统性能的两个最重要的灌水设计参数,应尽量采用增加滴头数量而不是选用大流量滴头的方法来满足作物的需水要求。此外,合理的灌溉施肥时机应依据当地的土壤质地条件予以确定  相似文献   

2.
点源地下滴灌土壤水分运动数值模拟及验证   总被引:15,自引:1,他引:14       下载免费PDF全文
依据非饱和土壤水动力学理论,借助计算机数值模拟方法,应用Hydrus软件建立了地下点源滴灌的土壤水分轴对称二维数值模拟模型,分析对比了几种土壤条件下地埋点源滴灌时土壤水分的运动状况。应用土壤剖面含水率、土壤水湿润峰运移值和累积入渗量及入渗速率等指标的实测值与模型值对模型进行了验证。结果表明,两者具有较好的一致性,相对误差在10%以内,说明所建模型能比较真实地反映供试土壤条件下的水分运动情况。  相似文献   

3.
地下水浅埋条件下包气带水和溶质运移数值模拟研究述评   总被引:10,自引:2,他引:8  
地下水浅埋条件下包气带水和溶质运移规律是解决土壤盐渍化、地下水污染等环境与生态问题的基本理论基础,基于多孔介质水和溶质运移基本方程的数值模型是研究包气带物质运移的重要手段。通过深入分析土壤水和地下水之间的相互关系,强调在地下水埋深小于其极限埋深的情况下应把地下水作用耦合到包气带水和溶质运移模型中。该文概括总结了现有研究把地下水作用与土壤水模型相耦合的方法,并分析了各种方法的优缺点。在回顾现有土壤水分运动参数和溶质运移参数确定方法的基础上,归纳了包气带水和溶质运移模型从“点”尺度向“田块”尺度扩展的途径,随机方法仍将是今后的研究热点,并有望应用于实践。  相似文献   

4.
基于分形理论的土壤优先流运动控制方程   总被引:2,自引:1,他引:1  
为表征土壤优先流的快速非平衡运动、更准确地预测非饱和带土壤中的水流运动和溶质运移过程,该文在活动流场模型基本理论和土壤优先流表现出的分形特征的基础上,将分形理论引入到连续性模型,根据质量守恒原理建立了描述土壤优先流形式下水流运动和溶质运移过程的控制方程,发展和完善了活动流场模型理论;对比分析了活动流场模型理论与二域模型理论和活动裂隙模型理论之间的联系和区别。研究成果为运用活动流场模型解决优先流条件下土壤水流运动和溶质运移等相关问题提供了参考。  相似文献   

5.
基于两组负水头入渗数据推求Brooks-Corey模型中的参数   总被引:1,自引:1,他引:0  
非饱和土壤水分运动和溶质运移的研究需要准确的土壤水动力特性信息,然而土壤水动力特性的测定往往费时费力且较难。该研究假设土壤水力动力特性可用Brooks-Corey模型来描述,结合Darcy定理和质量守恒推导了基于两组负水头下入渗数据来估计Brooks-Corey模型参数的方法。利用负水头下一维土壤水分运动中累计入渗量和湿润峰之间的关系实现了参数的求解,大量的数值模拟数据检验了该方法,并与Wang的方法进行了比较和分析,结果表明本研究提供了一种简单而且精确的确定土壤水动力参数方法。  相似文献   

6.
地表滴灌条件下水热耦合迁移数值模拟与验证   总被引:2,自引:1,他引:1  
土壤水热分布状况是作物优质高产的关键环境条件之一,基于土壤水、热运动基本方程,结合地表滴灌水分运动特点,建立了地表滴灌水、热运移数学模型,利用HYDRUS-2D软件对构建的数学模型进行了数值求解,并对数值模拟得到的土壤水热值与田间实测数值进行了对比验证。结果表明, 所构建的数学模型对地表滴灌条件下的土壤水分运动和土壤温度变化及分布的动态变化具有较好的模拟效果;当土壤、气象以及灌水资料等可知时,利用该数学模型可以较准确地预测地表滴灌条件下水热耦合迁移与分布规律,模型可用来适时监测和调控地表滴灌条件下作物生长所需的土壤水、热环境条件。此外,数值模拟值和实测结果都显示,地表滴灌条件下上层土壤的水分和温度值较下层土壤易受到土壤蒸发和大气温度剧烈波动的影响。  相似文献   

7.
棉花膜下滴灌土壤水盐运移规律数值模拟   总被引:4,自引:1,他引:3  
通过棉花桶栽试验,获取棉花全生育期土壤蒸发蒸腾量以及土壤含水率、含盐量变化规律。以土壤水分运动基本方程和溶质运移对流-弥散方程为基础,在考虑棉花根系吸水和土壤蒸发蒸腾条件下,对膜下滴灌棉花全生育期时段内土壤中水盐运移规律进行了数值模拟,并与实测的土壤含水率和含盐量进行了对比分析。其结果显示:土壤表层和深层的土壤含水率和含盐量模拟值与实测值均存在不同程度的偏差,而中间层土壤含水率和含盐量的模拟值较接近实测值。因此,只要能够获得足够的精确的大田实测资料,就可以将该模型应用于棉花膜下滴灌土壤水盐运移规律的实际预测。  相似文献   

8.
基于非饱和土壤水动力学理论,建立了重力式地下滴灌条件下土壤水分运动轴对称三维数值模拟模型,利用Galerkin有限元法进行了数值模拟。通过试验对比验证,表明所建模型可以用于分析地下滴灌土壤水分人渗规律,具有较高的精度。对不同灌水技术要素条件下的地下滴灌湿润特征及入渗规律进行了数值模拟。结果表明,在相同灌水量下,供水压力与滴孔孔径对湿润圈影响微弱,重力式地下滴灌管道设计时可以不考虑其影响,但它对滴孔出流量影响较大,而其它因素对滴孔出流量的影响微弱。因此在地下滴灌管道设计时,只需根据田块长度和渗水管损失设计孔径和供水压力,并可选择较小的供水压力;在相同灌水量情况下,管道埋深对湿润圈具有较明显的影响,应按田间实际进行合理选择,这些结论可为地下滴灌合理的设计及运行提供理论依据。  相似文献   

9.
孙林  罗毅 《农业工程学报》2012,28(24):105-114
滴灌农田土壤盐分积累是关系到这一方式是否可持续的重要问题,数值模拟是研究这一问题的重要手段,然而目前缺乏针对这一问题的可用模型。该文构建了一个滴灌土壤水盐运移简化模型,通过将膜下滴灌土体划分为若干单元格,通过滴灌入渗饱和湿润体形成、毛管扩散运移2个过程实现滴灌土壤水盐运移模拟,该模型包含有降水再分配、根系吸水、土壤蒸发等水文过程。于2010年在新疆石河子大学灌溉试验站微咸水滴灌试验,对构建的模型进行校正和验证,结果显示,该模型较好地模拟了膜下滴灌土壤水分与盐分运移过程以及土壤盐分积累特征,研究结果可为膜下滴灌条件下棉田土壤盐分积累及其影响因子研究提供基础。  相似文献   

10.
入渗与蒸发条件下土壤水盐运移的研究   总被引:16,自引:0,他引:16  
土壤水盐运移规律的研究是目前土壤物理学、农田 灌溉学研究的一个重要方面,也是防治盐碱化、改良盐渍土的核心问题。为此,根据各国学者对土壤溶质、水盐运移的研究成果,评述了土壤水盐运移基本理论和入渗、蒸发条件下的土壤水盐动态规律,为进一步的研究提供指导。  相似文献   

11.
为探求南方丘陵地区油茶叶片气孔导度最优响应模型,该研究于2020年和2021年对油茶叶片的气孔导度、净光合速率、CO2浓度等参数进行观测,运用9种不同组合的Jarvis模型以及2种不同CO2浓度(叶片CO2浓度和胞间CO2浓度)计算的Ball-Woodrow-Berry(BWB)模型和Ball-Berry-Leuning(BBL)模型对油茶叶片气孔导度进行模拟,并引入油茶叶片叶气温差、气孔内外CO2浓度差对Jarvis模型和BBL模型进行修正和比较。结果表明:去除土壤水分函数提高了Jarvis模型的模拟效果,说明在南方丘陵区利用Jarvis模型时可以忽略土壤水分这一因子的影响。Jarvis-8模型以及用叶片CO2浓度计算出的BWB和BBL模型对油茶气孔导度模拟效果较好。在三种经典模型中,BBL模型的相关系数最大(R2=0.76),绝对值平均误差最小(0.015),说明其对油茶气孔导度模拟的效果较好。在引入两种参数后,叶气温差对Jarvis-8模型和BBL模型的模拟效果有所提高,但不显著;气孔内外CO2浓度差对Jarvis-8模型无明显改变,但显著提高了BBL模型的精度,引入气孔内外CO2浓度差后的BBL-C模型相关系数从BBL模型的0.76提高到了0.95,模型斜率非常接近于1(1.004),模拟结果贴近于实测的气孔导度值,很好地模拟了2020年(R2=0.92)和2021年(R2=0.95)油茶生长关键期的叶片气孔导度值以及不同场景下的油茶气孔导度日变化值。因此推荐引入气孔内外CO2浓度差的 BBL模型作为南方丘陵区油茶叶片气孔导度响应模型。研究结果可为南方丘陵区油茶气孔导度模型选取提供参考依据。  相似文献   

12.
为了考察不平路面激励对挂接车辆纵向平顺性的影响,构造了一种能同时反映不平路面对车辆的垂直与纵向激励状况的随机接地印迹轮胎模型,建立了其相应的车辆动力学模型,并在确定性函数路面激励状况下对该模型进行了时域仿真,分析了其对挂接车辆牵引架动态纵向力的影响。仿真分析结果与试验结果相吻合。  相似文献   

13.
一种土壤电导率实时分析仪的试验研究   总被引:14,自引:1,他引:13       下载免费PDF全文
开发了一种适合我国较小地块应用的便携式土壤电导率实时分析仪,室内性能试验表明,探针在Wenner组态和Schlumberger组态条件下,仪器输出电压与土壤电导率具有一致的变化趋势,特别是在Schlumberger组态某结构下,传感器获得了最高的测量精度.对实验结果进行了非线性回归建模,采用的3个模型分别是幂函数模型、多项式模型和指数模型,模型分析结果显示,幂函数模型具有最优的预测结果,模型测定系数达到0.994.幂函数模型的常数项与传感器结构有关,乘幂项则不随传感器结构参数变化,而受土壤质地、土壤密度等因素的影响.模型还需要通过田间试验进一步验证.  相似文献   

14.
融合高光谱图像技术与MS-3DCNN的小麦种子品种识别模型   总被引:2,自引:2,他引:0  
小麦品种的纯度和小麦产量密切相关,为了实现小麦种子品种的快速识别,该研究利用高光谱图像技术结合多尺度三维卷积神经网络(Multi-Scale 3D Convolutional Neural Network,MS-3DCNN)提出了一种小麦种子的品种识别模型。首先,利用连续投影算法(Successive Projections Algorithm,SPA)对原始高光谱图像进行波段选择,以减少MS-3DCNN模型的输入图像通道数量,降低网络训练参数规模;其次,利用多尺度三维卷积模块提取特征图的图像特征和不同特征图之间的耦合特征;最后,以6个品种小麦共6 000粒种子的高光谱图像(400~1 000 nm)为研究对象,基于SPA算法选择了22个波段高光谱数据,利用MS-3DCNN、支持向量机(Support Vector Machine,SVM)分别构建了识别模型。试验结果表明,MS-3DCNN模型取得了96.72%的测试集识别准确率,相较于光谱特征SVM识别模型和融合特征SVM识别模型分别提高了15.38%和9.50%。进一步比较了MS-3DCNN与基于二维卷积核、三维卷积核、多尺度二维卷积核构建的多个识别模型性能,结果表明多尺度三维卷积核能提取多种尺度的信息,其识别模型的准确率提高了1.34%~2.70%,可为小麦种子高光谱图像品种识别提供一种可行的技术途径。  相似文献   

15.
A time-series autoregressive moving average (ARMA) approach was used to develop stochastic models of tree crown profiles for five conifer species of the Sierran mixed conifer habitat type. Models consisted of three components: (1) a polynomial trend: (2) and ARMA model; and (3) rand om error. A Bayesian information criterion was used to evaluate alternative models. It was found that 70% of the crown profiles could be modeled using first-order ARMA [AR(1) or MA(1)] models, and that an additional 25% could be modeled using a white noise model [(AR(0)]. When the coefficients of the ARMA models were statistically significant, the models proved to be both visually and statistically an improvement over the polynomial trend (a Euclideam model). A binary classification system was used to determine if model type was related to tree or stand characteristics. Using this classification we found that it was possible to relat the appropriate model type to forest tree size and forest stand density with acceptable accuracy.  相似文献   

16.
基于改进YOLOv3-Tiny的番茄苗分级检测   总被引:3,自引:3,他引:0       下载免费PDF全文
为了提高番茄苗分选移栽分级检测精度,该研究提出了YOLOv3-Tiny目标检测改进模型。首先建立了番茄穴盘苗数据集,使用K-means++算法重新生成数据集锚定框,提高网络收敛速度和特征提取能力;其次为目标检测模型添加SPP空间金字塔池化,将穴孔局部和整体特征融合,提高了对弱苗的召回率;同时加入路径聚合网络(PANet),提升细粒度检测能力;引入了SAM空间注意力机制,提高对番茄苗的关注,减少背景干扰;增加了ASFF(Adaptively Spatial Feature Fusion)自适应特征融合网络,能够使目标检测模型对多个级别的特征进行空间滤波;采用CIoU损失函数策略,提高模型收敛效果。改进的YOLOv3-Tiny目标检测模型经过数据集训练,在测试集上能够达到平均精度均值为97.64%,相比YOLOv3-Tiny模型提高了3.47个百分点。消融试验验证了网络结构改进和训练策略是有效的,并将改进的YOLOv3-Tiny目标检测算法与5种目标检测算法进行对比,发现改进的YOLOv3-Tiny目标检测模型在重合度阈值为50%的条件下平均精度均值为97.64%。单张图像处理时间为5.03 ms,较其他目标检测算法具有明显的优势,验证了该模型能够满足番茄苗分级检测精度要求,可以为幼苗分选检测方法提供参考。  相似文献   

17.
基于Web的作物模型库系统构建   总被引:2,自引:2,他引:0  
为满足作物模型开发和信息管理系统应用两方面的应用需求,对作物模型库系统结构进行了分析,提出了一种基于Web的作物模型库系统(WCMBS)的软件体系结构。WCMBS主要由作物模型库(CMB)、模型库管理系统(MBMS)、系统接口(SI)组成。系统采用3层B/S软件体系结构,利用ASP.net+XML开发语言,基于SQL Server2005数据库平台进行开发。采用基于XML的模型描述文档进行模型参数的描述,实现了不同模型描述语言之间的参数传递。系统具有简单易用,完全面向Web、高可重用性的优点。  相似文献   

18.
基于高光谱的ASTER影像土壤盐分模型校正及验证   总被引:6,自引:4,他引:2  
快速准确地获取土壤盐分信息是监测和治理土壤盐渍化现象的重要前提.该文以新疆维吾尔自治区典型盐渍化区域——艾比湖流域为研究区,analytical spectral devices(ASD)光谱仪采集的土壤高光谱数据和advanced space borne thermal emission and reflection radiometer(ASTER)影像为数据源,结合实测土壤盐分含量信息,对遥感定量反演土壤盐渍化现象进行研究.再经过光谱反射率数学变换后,结合相关性分析,利用多元回归方法分别建立基于重采样后的高光谱和影像光谱的土壤含盐量估算模型,对遥感影像光谱盐分估算模型进行校正,以提高遥感定量监测盐渍化土壤的精度.结果表明:ASTER影像光谱反射率二阶导数变换和ASD重采样光谱的对数的二阶导数变换所建立的盐分估算模型最佳,决定系数R2分别为0.59和0.82.经ASD重采样光谱模型校正后的ASTER影像光谱的盐分估算模型精度R2为0.91,有效地提高大尺度条件下土壤盐渍化反演精度.研究为大尺度土壤盐分定量遥感监测提供了一种有效方法.  相似文献   

19.
20.
Abstract. The MACROS crop model was evaluated for its utility to generate information on land suitability for dry season peanut cropping based on water availability at the regional scale in Khon Kaen Province, Northeast Thailand. The model was specific for the condition where crop growth is limited by water stress, and evaluated using both calibration and validation phases in sequence. In the model calibration, data sets from one peanut field experiment were used to calibrate some parameters to obtain the best agreement between experimental and simulated results. The model validation, in this study, consisted of a 'validation A', with emphasis on the accuracy and a 'validation B', with emphasis on the usefulness and relevance of the model. In the model validation A, data sets from peanut field experiments were used to validate the model under different conditions. Satisfactory agreements were found between the dynamics of observed and corresponding simulated values of shoot dry weight in every condition involved in this validation study. Also the simulated pod yields agree well with the field data. For the validation R, the model was further validated using data from 36 farm trials conducted at 5 different test sites. A high positive correlation ( r = 0.91) existed between observed and simulated pod yields. Because of these satisfactory agreements between observed and corresponding simulated values, it was concluded that the model is valid and can be applied to Khon Kaen Province.  相似文献   

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