基于雷达和光学影像监测土壤表层水分

结合微波雷达与光学影像在监测表层土壤水分信息上的优势,提取了山西省西山矿区的表层土壤水分状况.受地形、植被等因素的干扰,对雷达影像进行正射校正,去除地形起伏对雷达图像的影响,基于光学数据获取植被含水量信息,并利用“水-云”模型去除植被覆盖对土壤后向散射的影响,运用去除地形和植被影响的后向散射系数,结合现有的土壤水介电模型,计算得出了研究区的土壤表层水分信息.采用的研究方法避免了传统的土壤孔隙、地表辐射等现场地表模型参数的获取,可实现大范围快速的表层土壤水分监测.     

土壤条件对挖坑机动态力学参数的影响

为研究土壤条件 (土壤类型、土壤湿度、土壤硬度 )对挖坑机动态力学参数 (扭矩、进给阻力 )的影响 .该试验采用模拟生产条件的方法 ,在自行研制的试验台上实现动态实时记录 .通过数据分析 ,得出各影响因素与钻头动态力学参数间的数学关系 ,做出曲线拟合方程 ,从而找到最佳值 ,为挖坑机的设计、选择及运用 ,提供理论依据 .     

干旱区绿洲土壤湿度时空变化影响因素及其影响力分析

为深刻理解干旱区土壤湿度时空变化机制,提高干旱区土壤湿度模型模拟的精度,以典型干旱区新疆于田县绿洲为研究区,利用相关分析和回归分析方法,研究不同季节和深度的土壤湿度时空变化的影响因素及其影响力。研究结果表明,对于研究区表层1 m深度土壤,地下水位和土壤蒸散发量是研究区土壤湿度时空变化的主要控制因素,不同季节的地下水位和土壤蒸散发量对不同深度土壤湿度空间变化的影响力和影响深度不同,春季和夏季都是地下水位显著大于土壤蒸散发量的影响力,土壤蒸散发量的影响深度在春季达到60~80 cm,在夏季达到100 cm。坡度和土壤温度对土壤湿度的空间变异有微弱的影响。在对土壤湿度时空变化具有显著影响的因素中,坡度和土壤温度对土壤湿度时空变化的影响呈线性关系,地下水位和土壤蒸散发量对土壤湿度时空变化的影响呈非线性关系,且地下水位的影响占主导地位。     

鄱阳湖流域不同农业利用方式土壤径流曲线值的研究

SCS模型是农业非点源污染监测模型的基础模型,开展模型适用性和参数敏感性分析研究,可减少模型模拟参数的累积偏差,提高监测结果的可信度.在鄱阳湖流域内,对具有代表性的水田、水旱轮作、旱地、菜地、果园等优势农业利用方式的降雨量和径流量进行全年定点监测,测定不同农业利用方式下土壤的径流曲线值(CN),分析施肥、土壤质地及利用方式对土壤径流曲线值的影响,评价SCS模型在鄱阳湖区域运用的有效性,是开展鄱阳湖流域非点源污染监测和评估的基础.结果表明:不同土地利用方式下,水田、水旱轮作、菜地、旱地、果园、茶园等农业种植模式土壤的径流曲线值(土壤湿度中等)分别为71～74、66～73、48～58、47～61、42～48、39.除降水强度等自然条件外,农业利用方式和土壤质地是影响土壤径流曲线值(CN)的主要因子.施肥对多年生作物种植模式土壤径流曲线值没有显著影响,对1年生作物种植模式土壤径流曲线值影响显著.农业利用方式不同,SCS模型有效性最佳时的径流初损值Ia不同, Ia=0.2S时,SCS模型对水田径流模拟的有效性最好; Ia=0.3S时,模型对水旱轮作和旱地地表径流模拟的有效性最好; Ia=0.1S时,模型对园地地表径流模拟的有效性最好.     

黄三角经济区旱季土壤含水量时空特征研究

表观热惯量与土壤含水量存在明显的线性关系。利用MODIS数据反演得到土壤表观热惯量的值与黄三角经济区6个气象站的土壤水分实测资料建立线性模型,定量反演计算土壤含水量,研究了该地区土壤含水量2003~2012年春秋季空间分布特征及其年际变化特征,并分析影响土壤含水量变化的因素。结果表明:通过表观热惯量方法对黄三角经济区的土壤含水量反演计算,土壤水分含量从空间分布来看,北多南少,东多西少,沿海多于内陆;从时间变化来看,土壤水分含量相对稳定,维持在0.12,9~11月略高于3~5月。土壤含水量的变化受海陆距离、地形、气候和土地利用等因素影响较大。基于表观热惯量的土壤湿度的研究,可以反映该地区土壤水分含量的时空变化特征。     

融雪期融雪水下渗分析及下渗率模拟研究

融雪期土壤下渗对于融雪产流有重要意义.土壤下渗率的模拟可以为融雪径流模拟提供必要的参数,能够更精确地对融雪期洪水进行预报.在研究过程中,通过融雪期对土壤湿度、温度的观测及设置的下渗实验获取的数据,利用Excel、SPSS等统计软件对数据进行综合处理,并对结果进行制图、制表.结果表明：土壤湿度和土壤温度对融雪水下渗有显著影响;冻土中冰的存在对下渗的阻碍作用很强,冰融化后可以增强融雪水的下渗;在融雪期,实验得到的下渗率模型的模拟精度高,其形式上与Kostiakov下渗公式吻合.     

北京市桃主产区土壤重金属空间结构特征及来源

运用地统计学和主成分分析法对北京市桃主产区土壤Hg、As、Cd、Cr、Pb 5种重金属的含量、空间结构特征及来源进行研究.结果表明:5种重金属含量平均值均达到国家土壤环境质量一级标准,变异系数在0.16～0.29之间; Hg、As、Cr具有强烈的空间自相关;Cd和Pb具有中等空间相关性;Hg、Cr的最佳拟合模型为高斯模型,As、Cd、Pb的最佳拟合模型为指数模型.Pb、As、Cr、Hg含量的空间分布受土壤母质、地形等结构性因素影响显著.Cd含量的空间分布受土壤母质、地形等结构性因素和土地利用等随机因素的共同影响.综上,调查区内土壤重金属大部分保持自然背景水平,适宜作物生长.     

节水农业背景条件分析

综述了气候、地形、水文过程和土壤水分状况在节水农业研究与应用中的作用。干旱指标法被广泛采用以分析干旱情况,但它不能很好地反映季节性干旱;地形对节水农业的影响主要是通过影响降水和水土流失情况来影响水资源利用率和节水配置;对水文过程的分析从流域尺度出发主要采用TOPMODEL、SWAT、MODFLOPW、FEFLOW、MIKE-SHE等模型,从局地尺度出发主要采用TOPMODEL、WEPP等模型,从农田尺度出发,研究主要集中在农田蒸发、蒸散和作物水分生产函数方面;土壤水分状况受土壤类型、土壤性质、土地利用方式、地表覆盖物、气候因素、以及人为作用的影响,利用这些因素对土壤水影响的规律培育“土壤水库”和对作物进行非充分灌溉或者调亏灌溉能够有效地节约灌溉用水。     

基于ArcGIS的红壤地区DEM生成与应用分析

数字高程模型是地理信息系统进行地形分析的基础数据,利用DEM可以提取地形因子,如坡度、坡向、高程信息、体积、水系、河网密度等.地形起伏度、地表切割深度、地表粗糙度等是反映地表起伏变化和侵蚀程度的指标.本文以浙江省低丘红壤区域为研究对象,在ArcGIS的支持下,利用1:10 000地形图的矢量化等高线对研究区域内DEM的生成进行了探索,实现了研究区域内的地形三维模拟;提取了坡度、坡向、坡长等地形特征因子,利用ArcGIS表面分析模块,结合通用水土流失方程,就地形变化对土壤侵蚀的影响进行了分析,为红壤地区水土流失的综合治理提供支持.     

林内和林窗冬季土壤呼吸特征

采用L i-8100土壤碳通量测量系统测定福州国家森林公园的木荷和马尾松混交林林内和林窗土壤呼吸,并分析了枯落物层对土壤温度和湿度的影响,探讨土壤水热因子对土壤呼吸的驱动机制。结果表明,林窗土壤温度略高于林内;保留枯落物层处理的土壤湿度略高于排除枯落物层,表明枯落物层能减缓土壤水分的散失速率;林内和林窗土壤呼吸速率均值分别为1.28、1.35μmol.m-2.s-1,排除枯落物层后,分别减少了10.70%、23.22%;在林内,土壤温度与土壤呼吸的关系未达到显著水平,然而在林窗,土壤温度与土壤呼吸的关系达到显著水平;土壤湿度与土壤呼吸的关系均未达到显著水平;无论是林内或是林窗环境,土壤温度和土壤湿度的双因素模型均比单因素模型更好地解释土壤呼吸的变化。